Lösung zu Aviatik 2013/2
Lösung zu Aufgabe 1
- [math]\displaystyle{ I_W=\varrho_{W_{kin}}I_V=\frac{\varrho}{2}v_1^2\varrho I_V=\frac{\varrho}{2}Av_1^3 }[/math] =1250 W
- Torricelli [math]\displaystyle{ \sqrt{2gh} }[/math] = 4.2 m/s und [math]\displaystyle{ A_2=A_1\frac{v_1}{v_2} }[/math] = 2.38·10-4 m2
- Impulsbilanz positive Richtung nach unten. Aus [math]\displaystyle{ -F_{festhalten}+mg+v_1I_{m1}+v_2I{m2}=\dot p=0 }[/math] und Massebilanz [math]\displaystyle{ I_{m1}+I_{m1}=\dot m=0 }[/math] folgt [math]\displaystyle{ F_{festhalten} }[/math] = 242 N
- [math]\displaystyle{ I_W=\frac{\varrho}{2}v_2^2\varrho I_V=\frac{v_2^2}{2}I_m=\sqrt{gh}I_m }[/math]=8.83 N. Die letzte Umformung zeigt den Ursprung der Energie des abfliessenden Wasser: diese Energie entstammt im stationären Zustand vollständig dem Gravitationsfeld (potentielle Energie), weil die von oben mit dem Wasser zufliessende Energie vollständig dissipiert wird.
Lösung zu Aufgabe 2
Diese Aufgabe entspricht ziemlich genau der Übungsaufgabe Wärmepumpe mit zwei Wärmetauschern. Das zugehürige Strombild entnehme man der Lösung zu Wärmepumpe mit zwei Wärmetauschern.