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Klausurfragen Bauphysik

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  1. #1

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    Klausurfragen Bauphysik

    Hallo komme bei 3 Fragen leider nicht weiter...kann mir da jmd. vllt. helfen :-/ wäre super!!!! Lösungen steh auch schon dabei...DANKEEE

    a.) Die Oberfläche eines Weihers ist zu einer 5 cm dicken Eisschicht gefroren. Die Dichte
    des Eises ist ρEis = 0,9 kg/dm³, die spez. Schmelzwärme Δhs,Eis = 335 kJ/kg. Welche
    Energiemenge wird pro m² benötigt, um das Eis vollständig zu schmelzen?
    Im April wird im Mittel eine tägliche Globalstrahlung von E‘e =3,49 kWh/m²d
    eingestrahlt. Nach wie vielen Tagen ist das Eis geschmolzen ? Welcher
    Bestrahlungsstärke (E’e,m in [W/m²]) entspricht das im Mittel?

    LÖSUNG ΔQ‘ = 4,19 kWh/m²; t = 29 h bzw. 1,2 d; Ee= 175 W)

    b.) Berechnen Sie, welche Energiemenge pro Woche nötig ist, um die benötigte
    Wassermenge von 8 C° auf 39 C° zu erwärmen? Welche Leistung muss ein
    Durchlauferhitzer haben , um den Wassermassenstrom während des Duschens um die
    angegebene Temperaturdifferenz zu erwärmen? Welche Leistung muss eine Heizung
    haben, um einen typischen Warmwasserspeicher von 100 l Inhalt innerhalb von 45 min
    um diese Temperaturdifferenz zu erwärmen ?

    LÖSUNG (Spez. Wärmekapazität von Wasser cp,w
    = 4,2 kJ/kgK). (für z.B. m‘ = 200 kg/Woche: ΔQ‘ = 7,2 kWh / Woche; Durchlauferhitzer
    mit m = 10 kg/min: Pel = 21,7 kW; Heizung: P = 4,82 kW)

    c)Der menschliche Körper ist eine Maschine mit einem Wirkungsgrad η = 0,3: nur 30% der
    gespeicherten Energie kann in Arbeit verwandelt werden. Wie viele Höhenmeter kann eine
    80 kg schwerer Assistent mit 1500 kcal überwinden ? LÖSUNG(1 kcal = 4,1868 kJ)
    Was wird aus der restlichen Energie?
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  2. Klausurfragen Bauphysik

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  3. #2
    kappradl
    Gast
    Das sind einfache Dreisatzaufgaben.
    Z.B. 3: E = m*g*h.
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  4. #3

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    Beim Lesen der Fragen hab ich mir vorhin schon gedacht, entweder denkst du zu kompliziert oder es ist wirklich so simpel. Letzteres ist wohl der Fall
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  5. #4

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    Zitat Zitat von mariafra Beitrag anzeigen
    a.) Die Oberfläche eines Weihers ist zu einer 5 cm dicken Eisschicht gefroren. Die Dichte
    des Eises ist ρEis = 0,9 kg/dm³, die spez. Schmelzwärme Δhs,Eis = 335 kJ/kg. Welche
    Energiemenge wird pro m² benötigt, um das Eis vollständig zu schmelzen?
    Im April wird im Mittel eine tägliche Globalstrahlung von E‘e =3,49 kWh/m²d
    eingestrahlt. Nach wie vielen Tagen ist das Eis geschmolzen ? Welcher
    Bestrahlungsstärke (E’e,m in [W/m²]) entspricht das im Mittel?

    LÖSUNG ΔQ‘ = 4,19 kWh/m²; t = 29 h bzw. 1,2 d; Ee= 175 W)
    Hallo, da will ich dir mal bei der 1. Aufgabe helfen, obwohl es eigentlich nicht so schwer ist...
    Du weißt, dass dein Eis 5cm(0.5dm) dick ist, d.h. auf 1m²(100dm²) gesehen hast du ein Volumen von 50dm³
    Das Eis auf der Fläche von einem Quadratmeter hat dann eine Masse von 45kg (50dm³ x 0,9 kg/dm³)
    Dann weißt du, dass du 335 kJ pro kg benötigtst um das Eis zu schmelzen -> auf deine 45kg/m² macht das dann 335kJ/kg x 45kg/m² = 15075kJ/m²
    Jetzt musst du wissen, dass 1kWh = 3,6MJ bzw. 3600kJ sind - damit folgt dann 15075kJ = 4,1875kWh - somit werden 4,1875kWh/m² Wärmeenergie zum Schmelzen benötigt.
    Du hast durch die Sonnenstrahlung 3,49 kWh/m² pro Tag(24h) zur Verfügung - nun sollte der letzte Teil kein Problem mehr sein.
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