Der Stromzähler misst die Arbeit, die vom elektrischen Strom verrichtet wird, in Kilowattstunden (kWh). Im physikalischen Sinne kann es als Arbeit betrachtet werden, wenn eine Kraft längs eines Weges wirkt oder wenn bei einer Verbrennung Energie frei wird (Wärmearbeit). 2.26 Leistung P Einheit: W (Watt) Von Leistung spricht man, wenn Arbeit in eine Zeiteinheit umgesetzt wird. Je kürzer die Zeit ist, in der eine Arbeit umgesetzt wird, desto größer ist die Leistung. Ein Watt kann als jene Leistung bezeichnet werden, durch die die Energie von 1 J in einer Sekunde gleichmäßig umgesetzt wird. Umrechnungen: Auf Typenschildern von wärmetechnischen Geräten, wie z. B. Heizkesseln, WW-Speichern usw., ist die Wärmeleistung meist in kW oder kJ/h angegeben. Beispiel: a) Welche Arbeit wird verrichtet, wenn ein 15 kg schwerer Baueimer 12 m hochgezogen wird? b) Welche Leistung ist notwendig, wenn der Eimer in 9 s ge- hoben werden soll? 2.27 Wirkungsgrad η Der Wirkungsgrad (η = eta) gibt an, wie viel von der zugeführten Leistung (oder Energie) nutzbringend abgegeben wird. Der Wirkungsgrad ist immer kleiner als 1 (< 100 %), weil die abgegebene Leistung immer geringer als die zugeführte ist. Sind bei einem System mehrere Wirkungsgrade zu berücksichtigen, so sind diese zu multiplizieren, z. B. Motor η = 0,7 und Pumpe η = 0,6. ηges = 0,7 . 0,6 = 0,42 16 Leistung P Physikalische Grundlagen W = F . s Arbeit = Kraft x Weg 1 Nm = kg . m . m = kg . m2 = 1 J s2 s2 W = Arbeit in kg . m2 = 1 J s2 F = Kraft in kg . m s2 s = Weg in m 1 MJ = 1000 kJ = 1 000 000 J 1 kWh = 3600 kWs = 3 600 000 Ws 1 W = 1 J/s = 1 Nm/s Leistung = Kraft x Weg = Arbeit Zeit Zeit P = F . s = W t t 1 W = 1 Ws = 1 N . 1 m s 1 s P = Leistung in kg. m2 = 1 W s3 W = Arbeit in kg. m2 = 1 J s2 t = Zeit in s kg. m2 1 1 Nm = s 2 = kg. m2 = 1 W s s s3 F = m . g = 15 . 9,81 = 147,15 N W = F . s = 147,15 . 12 = 1765,80 Nm = 1765,80 Ws = 1765,80 J P = F . s = W t t P = 147,15 . 12 = 196,2 W 9 Wirkungsgrad = abgegebene Leistung zugeführte Leistung η = Pab Pzu Abb.1: Wirkungsdarstellung 1 kW = 1000 J/s (= W) 1 kJ/s (= kW) 3600 kJ/h 860 kcal/h 1 kJ/h = 0,27 J/s (= W) 0,00027 kW 1 kJ/h 0,238 kcal/h 1 kcal/h = 1,163 J/s (= W) 0,00116 kW 4,2 kJ/h 1 kcal/h MUSTER
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