Physik Forum

[MariaHeinrich]

Also ich soll ein Vortrag in Physik halten.
als Anregung habe ich von meinem Lehrer eine Aufgabe bekommen, diese lautet :
Zeichne die Kette der Umsetzung von Energie,die vom kraftwerk bis zur einer 75 Watt Glühlampe an deinem Schreibtisch führt!Wie viel Primärenergie muss zuvor umgesetzt werden, damit sie als Lichtquelle wirken kann?

Nun bin ich nicht wirklich grade Physik "begabt" und würde mich freuen wenn ihr mir helfen würdet
Bin übrigens 10 Klasse auf einem Gymnasium !!


Vieeeeeeeeeelen Dank!!!!

[Fritz]

Hallo

Da musst du wohl ein wenig recherchieren.

Zunächst kommt es natürlich darauf an um welchen Kraftwerkstyp es sich handelt. Da kannst du dir was aussuchen.

thermisch (Kohle, Gas, Öl, Biomasse, Nuklear)
Wasserkraft
Windenergie

Ich an deiner Stelle würde ein thermisches nehmen, da in diesem Fall die meißten Verluste anfallen (was prinzipiell schlecht ist, aber in diesem Fall wollen wir genau das)

Da wäre zunächst der Löwenanteil: der thermische Wirkungsgrad. Wieviel mechanische Leistung entsteht aus der zugeführten Verbrennungswärme. Thermische Kraftwerke, die Dampfturbinen und damit den Clausius-Rankine-Prozess einsetzen, haben einen thermischen Wirkungsgrad von etwa 35%.
Dann muss diese mechanische Leistung, die an der Turbinenwelle zur Verfügung steht erst im Generator in elektrische Leistung umgewandelt werden. So ein Generator hat etwa 98%-99% Wirkungsgrad.

Dann muss die Spannung des Generators auf Netzspannung (Hochspannungsleitung) transformiert werden, dazu braucht es einen Transformator, dieser hat auch etwa 99%.

Dann fleißt der Strom über eine laaaange Hochspannungsleitung, die natürlich auch einen Wirkungsgrad hat. Wieviel? Keine Ahnung, selber nachsehen.

Dann kommt wieder ein oder mehrere Trafos und Leitungen, bis der Stromzu deiner Glühbirne gelangt.
Auch diese Glühbirne hat natürlich einen Wirkungsgrad, der aber miserabel schlecht ist, etwa 5% der ankommenden elektrischen Leistung wird in Licht umgewandelt, der Rest ist Wärme.

Jetzt musst du nur alle Wirkungsgrade (außer den der Lampe) miteinander multiplizieren, den Kehrwert bilden und mit der elektrischen Leistung der Lampe multiplizieren, dann weißt du vieviel Wärme dafür im Kraftwerk notwendig ist.

mfg Fritz