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Ein Warmwasserbereiter benötigt 1,5 Minuten, um 1,2 Liter Wasser von 15 °C auf 60 °C zu erwärmen. Die Netzspannung beträgt 230 V. Eine Kilowattstunde Energie kostet 22 Cent. 

a) Welche Energiestromstärke (Leistung) hat der Warmwasserbereiter?

b) Welche Stromstärke fließt während des Aufheizens?

c) Wie viel Cent kostet es, 3 Liter Wasser mit diesem Gerät von 15 °C auf 80 °C zu erhitzen?


Meine Idee ist p und i auszurechnen.

p ist 2514 w und i sind 10,93 A 

Bei c komme ich nicht weiter.

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a) Die Leistung ist Wärmedifferenz mal spez.Wärmekapazität mal Masse pro Zeit - als Formel (Bem.: 1l Wasser = 1kg Wasser): $$P=(60°-15°)\text{K} \cdot  4,182 \frac{\text{kJ}}{\text{kg} \cdot \text{K}}\cdot 1,2\text{kg}\cdot \frac{1}{90\text{s}}=2,5092\frac{\text{kJ}}{\text{s}}=2,5092\text{kW}$$

b) unter der Annahme, dass der Warmwasseraufbereiter verlustfrei arbeitet, ist die Wäremleistung gleich der Stromleistung: $$P=U \cdot I \quad \Rightarrow I=\frac{P}{U}=\frac{2509,2\text{W}}{230\text{V}}\approx 10,91\text{A}$$

c) Berechne die Energiemenge, die notwendig ist, um 3l Wasser um 65° zu erhitzen. Es ist $$E=(80°-15°)\text{K} \cdot 4,182 \frac{\text{kJ}}{\text{kg} \cdot \text{K}}  \cdot  3\text{kg}=815,49\text{kJ}$$ Jetzt muss man noch wissen, dass \(1\text{J}=1\text{Ws}\) ist, also \(1\text{kWh}=3600 \text{kWs}=3600\text{kJ}\) - oder umgekehrt \(1\text{kJ}=\frac{1}{3600} \text{kWh}\). Demzufolge sind $$815,49\text{kJ}=\frac{815,49}{3600}\text{kWh}\approx 0,227 \text{kWh}$$ Bei Kosten von 22 Cent pro kWh kostet dies dann $$ 0,227 \text{kWh} \cdot 22\frac{\text{Cent}}{\text{kWh}} \approx 5\text{Cent}$$

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