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MW1

12.06.2015,
12:03
 

Aufage Wärme, Widerstand (Elektronik)

Eine Aufgabe:

Eine Kabeltrommel mit 50m Länge, A= 1,5mm² CU wird mit 10A belastet. Welche Wärmemenge wird in 7 Minuten in der Trommel erzeugt? Da die Kabeltrommel teilweise abgerollt ist wird eine 50%ige Wärmeabgabe an die Umgebung angenommen.
Welche Temperatur erreichen die LEiter in der Trommel bei einer Umgebungstemperatur von 20°C?

Lösung? :

R=(2xlänge)/(gammaCUxQuerschnitt)

U=RxI

P=UxI

Q(Wärmemenge)=Pxt(zeit)x3600(Umrechnung Wh in kJ)

deltatheta=Q/(cxm) (Wärmemenge geteilt durch spezif. Wärmekapazität mal masse)

m= dichte x Volumen

Volumen = (pi x ((4 x 1,5mm²/ pi)) x 100m)/4


deltatheta +20°C = Temperatur der Leiter

Ist der Lösungsansatz richtig?

Kendiman(R)

12.06.2015,
14:21

@ MW1

Aufage Wärme, Widerstand

» Eine Aufgabe:
»
» Eine Kabeltrommel mit 50m Länge, A= 1,5mm² CU wird mit 10A belastet. Welche
» Wärmemenge wird in 7 Minuten in der Trommel erzeugt? Da die Kabeltrommel
» teilweise abgerollt ist wird eine 50%ige Wärmeabgabe an die Umgebung
» angenommen.
» Welche Temperatur erreichen die LEiter in der Trommel bei einer
» Umgebungstemperatur von 20°C?
»
» Lösung? :
»
» R=(2xlänge)/(gammaCUxQuerschnitt)
»
» U=RxI
»
» P=UxI
»
» Q(Wärmemenge)=Pxt(zeit)x3600(Umrechnung Wh in kJ)
»
» deltatheta=Q/(cxm) (Wärmemenge geteilt durch spezif. Wärmekapazität mal
» masse)
»
» m= dichte x Volumen
»
» Volumen = (pi x ((4 x 1,5mm²/ pi)) x 100m)/4
»
»
» deltatheta +20°C = Temperatur der Leiter
»
» Ist der Lösungsansatz richtig?

Nachhilfeunterricht heisst nicht, dass man dir die Aufgaben vorrechnet.
Wenn du deine Berechnungen mit Formeln und Ergebnissen hier einstellst,
dann wird dir geholfen.
Bisher habe ich nur allgemeine Formel gesehen, kein Ergebnis.
Wir überprüfen den Rechenweg und die Richtigkeit, damit du eine Bestätigung hast,
ob deine Arbeit richtig ist.
Wenn du nicht weiter kommst, dann stell gezielt die Frage.
Dann erhälst du auch gezielt einen Hinweis.

MW1

12.06.2015,
15:35

@ Kendiman

Aufage Wärme, Widerstand

» » Eine Aufgabe:
» »
» » Eine Kabeltrommel mit 50m Länge, A= 1,5mm² CU wird mit 10A belastet.
» Welche
» » Wärmemenge wird in 7 Minuten in der Trommel erzeugt? Da die Kabeltrommel
» » teilweise abgerollt ist wird eine 50%ige Wärmeabgabe an die Umgebung
» » angenommen.
» » Welche Temperatur erreichen die LEiter in der Trommel bei einer
» » Umgebungstemperatur von 20°C?
» »
» » Lösung? :
» »
» » R=(2xlänge)/(gammaCUxQuerschnitt)
» »
» » U=RxI
» »
» » P=UxI
» »
» » Q(Wärmemenge)=Pxt(zeit)x3600(Umrechnung Wh in kJ)
» »
» » deltatheta=Q/(cxm) (Wärmemenge geteilt durch spezif. Wärmekapazität mal
» » masse)
» »
» » m= dichte x Volumen
» »
» » Volumen = (pi x ((4 x 1,5mm²/ pi)) x 100m)/4
» »
» »
» » deltatheta +20°C = Temperatur der Leiter
» »
» » Ist der Lösungsansatz richtig?
»
» Nachhilfeunterricht heisst nicht, dass man dir die Aufgaben vorrechnet.
» Wenn du deine Berechnungen mit Formeln und Ergebnissen hier einstellst,
» dann wird dir geholfen.
» Bisher habe ich nur allgemeine Formel gesehen, kein Ergebnis.
» Wir überprüfen den Rechenweg und die Richtigkeit, damit du eine Bestätigung
» hast,
» ob deine Arbeit richtig ist.
» Wenn du nicht weiter kommst, dann stell gezielt die Frage.
» Dann erhälst du auch gezielt einen Hinweis.


R=100m/56(m/ohmmm²)x1,5mm² = 1,19ohm
U=1,19ohmx10A = 11,9V
P=11,9Vx10A = 119W
Q=119Wx0,11h = 13,09Wh
13,09Whx3,6= 47,12kJ

50% von 47,12kJ = 23,56kJ

V=(pi((4x1,5mm²)/pi)x100m)/4 = 150dm³

m=8,9(rho)x150dm³ = 1,33kg

deltatheta=23,56kJ/(0,39(kJ/kgxK)x1,33kg) = 22,21K

20°C+22,21K = 42,21°C


Richtig?

Kendiman(R)

12.06.2015,
18:45

@ MW1

Aufage Wärme, Widerstand

» » » Eine Aufgabe:
» » »
» » » Eine Kabeltrommel mit 50m Länge, A= 1,5mm² CU wird mit 10A belastet.
» » Welche
» » » Wärmemenge wird in 7 Minuten in der Trommel erzeugt? Da die
» Kabeltrommel
» » » teilweise abgerollt ist wird eine 50%ige Wärmeabgabe an die Umgebung
» » » angenommen.
» » » Welche Temperatur erreichen die LEiter in der Trommel bei einer
» » » Umgebungstemperatur von 20°C?
» » »
» » » Lösung? :
» » »
» » » R=(2xlänge)/(gammaCUxQuerschnitt)
» » »
» » » U=RxI
» » »
» » » P=UxI
» » »
» » » Q(Wärmemenge)=Pxt(zeit)x3600(Umrechnung Wh in kJ)
» » »
» » » deltatheta=Q/(cxm) (Wärmemenge geteilt durch spezif. Wärmekapazität
» mal
» » » masse)
» » »
» » » m= dichte x Volumen
» » »
» » » Volumen = (pi x ((4 x 1,5mm²/ pi)) x 100m)/4
» » »
» » »
» » » deltatheta +20°C = Temperatur der Leiter
» » »
» » » Ist der Lösungsansatz richtig?
» »
» » Nachhilfeunterricht heisst nicht, dass man dir die Aufgaben vorrechnet.
» » Wenn du deine Berechnungen mit Formeln und Ergebnissen hier einstellst,
» » dann wird dir geholfen.
» » Bisher habe ich nur allgemeine Formel gesehen, kein Ergebnis.
» » Wir überprüfen den Rechenweg und die Richtigkeit, damit du eine
» Bestätigung
» » hast,
» » ob deine Arbeit richtig ist.
» » Wenn du nicht weiter kommst, dann stell gezielt die Frage.
» » Dann erhälst du auch gezielt einen Hinweis.
»
»
» R=100m/56(m/ohmmm²)x1,5mm² = 1,19ohm
» U=1,19ohmx10A = 11,9V
» P=11,9Vx10A = 119W
» Q=119Wx0,11h = 13,09Wh
Q=119 W * 420 s (besser ist nur in Grundwerten zu rechnen.)
0,11 h ist zu ungenau !
»
» 13,09Whx3,6= 47,12kJ
»
» 50% von 47,12kJ = 23,56kJ
»
» V=(pi((4x1,5mm²)/pi)x100m)/4 = 150dm³
»
»
ganz schön schwer deine Kabeltrommel
1,335 Tonnen bei nur 2 Adern !!!!:-D
1 dm³ Kupfer wiegt 8,9 Kg
»
Die Ausgangsformel heißt:
Volumen = Grundfläche mal Länge ( V = A * l )
»
»
» m=8,9(rho)x150dm³ = 1,33kg
»
» deltatheta=23,56kJ/(0,39(kJ/kgxK)x1,33kg) = 22,21K
»
» 20°C+22,21K = 42,21°C
»
»
» Richtig?