https://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&feed=atom&action=historyEnergiestrom und Prozessleistung - Versionsgeschichte2024-03-29T10:41:45ZVersionsgeschichte dieser Seite in SystemPhysikMediaWiki 1.35.0-rc.2https://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=11798&oldid=prevAdmin: /* zugeordneter Energiestrom */2015-09-25T12:28:32Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">zugeordneter Energiestrom</span></span></p>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=11796&oldid=prevAdmin am 18. September 2015 um 06:20 Uhr2015-09-18T06:20:37Z<p></p>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Druck als Energiebeladungsmass ==</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Manometer.jpg|thumb|Manometer]] In der [[Hydrodynamik|Hydro-]] und [[Thermodynamik]] erscheint der Druck als [[Potenzial]]. Der Druck ist das Energiebeladungsmass der Volumenstromes: je höher der Druck in einer Flüssigkeit oder einem Gas, desto mehr Energie wird vom Fluidum mitgenommen. Diese Bedeutung des Drucks ist viel einfacher zu verstehen als der Zusammenhang mit der [[Kraft]]. Deshalb betrachten wir den Druck vorerst nur als Energiebeladungsmass oder hydrodynamisches Potenzial. Der Druck lässt sich mit einem [[Manometer]] messen.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Manometer.jpg|thumb|Manometer]] In der [[Hydrodynamik|Hydro-]] und [[Thermodynamik]] erscheint der Druck als [[Potenzial]]. Der Druck ist das Energiebeladungsmass der Volumenstromes: je höher der Druck in einer Flüssigkeit oder einem Gas, desto mehr Energie wird vom Fluidum mitgenommen. Diese Bedeutung des Drucks ist viel einfacher zu verstehen als der Zusammenhang mit der [[Kraft]]. Deshalb betrachten wir den Druck vorerst nur als Energiebeladungsmass oder hydrodynamisches Potenzial. Der Druck lässt sich mit einem [[Manometer]] messen.</div></td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>In hydraulischen Systemen wird Energie transportiert. Der vom Öl transportierte Energiestrom ist um so grösser, je höher der Druck ist und je mehr Öl durch die Leitung fliesst. Der Zusammenhang zwischen der [[Volumenstrom]]stärke ''I<sub>V</sub>'', dem Druck ''p'' und dem [[zugeordneter Energiestrom|zugeordnetem Energiestrom]] ''I<sub>W</sub>'' ist denkbar einfach: der zugeordnete Energiestrom ist gleich Druck mal Volumenstromstärke</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Solange Druck und Volumenstrom konstant bleiben, ist die Frage nach der transportierten Energie einfach zu beantworten. Man berechnet zuerst den zugeordneten Energiestrom (Druck mal Volumenstrom) und multipliziert diesen Wert danach mit der Zeit. Steigen Druck und Volumenstrom linear an, könnte man die Werte nach dem halben Zeitabschnitt (Mittelwerte) nehmen, das Produkt bilden und mit dem Zeitabschnitt multiplizieren. Dieses Verfahren liefert aber den falschen Wert. Nachfolgend werden nun zwei Berechnungsverfahren vorgestellt. Mindestens eines der beiden sollten Sie beherrschen. Im Modellbildungslabor werden Sie dann noch lernen, wie man die transportierte Energie mit Hilfe eines [[System Dynamics|systemdynamischen Werkzeuges]] ermittelt.</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Solange Druck und Volumenstrom konstant bleiben, ist die Frage nach der transportierten Energie einfach zu beantworten. Man berechnet zuerst den zugeordneten Energiestrom (Druck mal Volumenstrom) und multipliziert diesen Wert danach mit der Zeit. Steigen Druck und Volumenstrom linear an, könnte man die Werte nach dem halben Zeitabschnitt (Mittelwerte) nehmen, das Produkt bilden und mit dem Zeitabschnitt multiplizieren. Dieses Verfahren liefert aber den falschen Wert. Nachfolgend werden nun zwei Berechnungsverfahren vorgestellt. Mindestens eines der beiden sollten Sie beherrschen. Im Modellbildungslabor werden Sie dann noch lernen, wie man die transportierte Energie mit Hilfe eines [[System Dynamics|systemdynamischen Werkzeuges]] ermittelt.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<td class="diff-marker">+</td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Das zweite Verfahren, das auf die Idee eines Studierenden am [[TWI]] zurückgeht, basiert auf einem dreidimensionalen Schaubild. Man fügt das Volumenstrom-Zeit- und das Druck-Zeit-Diagramm längs der Zeitachse so zusammen, dass sich die Volumenstrom- und die Druckachse in einem rechten Winkel schneiden. Schaut man von vorn auf dieses 3D-Schaubild, bilden Volumenstrom und Druck ein Rechteck, dessen Fläche dem zugeordneten Energiestrom entspricht. Die Summe über all diese Rechtecke bildet dann einen Körper, der den Wert der transportierten Energie repräsentiert. Aus diesem Schaubild können neben den Werten von Druck und Volumenstrom auch noch der zugeordnete Energiestrom (Fläche des Rechtecks), das transportiert Volumen (Fläche unter der Volumenstrom-Zeit-Kurve) und die transportierte Energie (von Volumenstrom, Druck und Zeit gebildeter Körpers) herausgelesen werden.</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Das zweite Verfahren, das auf die Idee eines Studierenden am [[TWI]] zurückgeht, basiert auf einem dreidimensionalen Schaubild. Man fügt das Volumenstrom-Zeit- und das Druck-Zeit-Diagramm längs der Zeitachse so zusammen, dass sich die Volumenstrom- und die Druckachse in einem rechten Winkel schneiden. Schaut man von vorn auf dieses 3D-Schaubild, bilden Volumenstrom und Druck ein Rechteck, dessen Fläche dem zugeordneten Energiestrom entspricht. Die Summe über all diese Rechtecke bildet dann einen Körper, der den Wert der transportierten Energie repräsentiert. Aus diesem Schaubild können neben den Werten von Druck und Volumenstrom auch noch der zugeordnete Energiestrom (Fläche des Rechtecks), das transportiert Volumen (Fläche unter der Volumenstrom-Zeit-Kurve) und die transportierte Energie (von Volumenstrom, Druck und Zeit gebildeter Körpers) herausgelesen werden<ins class="diffchange diffchange-inline">. Auf der [https://moodle.zhaw.ch/course/view.php?id=13500 Moodle-Seite] zu diesem Kurs finden Sie eine animierte Darstellung des '''Volumenstrom-Druck-Zeit'''-Schaubildes</ins>.</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker">−</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Der Zusammenhang zwischen Druck, Volumenstrom und zugeordneten Energiestrom kann mittels eines [http://www.pegaswiss.ch/Hydrodynamik/Applets/Page1.htm Java-Applets] dynamisch dargestellt werden. Lassen Sie das Applet einmal laufen, geben Sie eigene Werte ein und versuchen Sie, alle Zusammenhänge zu durchschauen.</div></td>
<td colspan="2" class="diff-empty"> </td>
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<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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</tr>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Prozessleistung ==</div></td>
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<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 123:</td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>===Dissipation===</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker">−</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die in einem Prozess von einem Mengenstrom freigesetzte [[Prozessleistung]] (Energie pro Zeit) muss von mindestens einem zweiten Prozess aufgenommen werden, d.h. Energie kann sich nicht verselbständigen. Oft hat man Mühe, diesen zweiten Prozess und speziell die zugehörige [[Primärgrösse|Menge]] zu erkennen. <del class="diffchange diffchange-inline">Die</del> <del class="diffchange diffchange-inline">[[Entropie]]</del> verhält sich <del class="diffchange diffchange-inline">in</del> <del class="diffchange diffchange-inline">dieser Beziehung</del> ziemlich hinterhältig. Entropie wird in allen Reibungsprozessen erzeugt. Diese Entropie übernimmt dann als [[Energieträger|Träger]] die vom ersten Prozess freigesetzte Energie und führt sie ab. Weil die Entropie die von ihr getragene Energie nur los lässt, falls sie in ein noch kälteres Gebiet abfliesst, ist die in Reibungsprozessen freigesetzte Energie für uns verloren. Fachleute sprechen dann von [[Dissipation]]. Sie werden nun einwenden, dass die Entropie eine völlig unbekannte Grösse sei, von der Sie noch nie etwas gehört haben. Dabei ist die Entropie unter einem andern Namen äusserst populär. Entropie ist das, was jedes Kind unter dem Begriff [[Wärme]]menge kennt:</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die in einem Prozess von einem Mengenstrom freigesetzte [[Prozessleistung]] (Energie pro Zeit) muss von mindestens einem zweiten Prozess aufgenommen werden, d.h. Energie kann sich nicht verselbständigen. Oft hat man Mühe, diesen zweiten Prozess und speziell die zugehörige [[Primärgrösse|Menge]] zu erkennen. <ins class="diffchange diffchange-inline">In</ins> <ins class="diffchange diffchange-inline">dieser Beziehung</ins> verhält sich <ins class="diffchange diffchange-inline">die</ins> <ins class="diffchange diffchange-inline">[[Entropie]]</ins> ziemlich hinterhältig. Entropie wird in allen Reibungsprozessen erzeugt. Diese Entropie übernimmt dann als [[Energieträger|Träger]] die vom ersten Prozess freigesetzte Energie und führt sie ab. Weil die Entropie die von ihr getragene Energie nur los lässt, falls sie in ein noch kälteres Gebiet abfliesst, ist die in Reibungsprozessen freigesetzte Energie für uns verloren. Fachleute sprechen dann von [[Dissipation]]. Sie werden nun einwenden, dass die Entropie eine völlig unbekannte Grösse sei, von der Sie noch nie etwas gehört haben. Dabei ist die Entropie unter einem andern Namen äusserst populär. Entropie ist das, was jedes Kind unter dem Begriff [[Wärme]]menge kennt:</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) macht die Milch heiss</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) macht die Milch heiss</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) lässt das Eis schmelzen</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) lässt das Eis schmelzen</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) erhöht den Druck in den Autoreifen</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) erhöht den Druck in den Autoreifen</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) entsteht durch Reibung</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) entsteht durch Reibung</div></td>
</tr>
<tr>
<td colspan="2" class="diff-empty"> </td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Fliesst Wärme von einem System zum andern, bilden Energie und Entropie eine Wandergemeinschaft.</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker">−</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>In Bundesland Baden-Württenberg wird die Entropie schon auf der Sekundarstufe I eingeführt. In etwa zehn bis zwanzig Jahren werden wir Schweizer vielleicht auch nachziehen.</div></td>
<td colspan="2" class="diff-empty"> </td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Kontrollfragen ==</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Kontrollfragen ==</div></td>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=11290&oldid=prevAdmin: /* Materialien */2014-10-06T03:58:59Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Materialien</span></span></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 6. Oktober 2014, 03:58 Uhr</td>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=10439&oldid=prevAdmin: /* Materialien */2011-10-11T14:57:28Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Materialien</span></span></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 11. Oktober 2011, 14:57 Uhr</td>
</tr><tr>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 154:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 154:</td>
</tr>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=10429&oldid=prevAdmin: /* Dissipation */2011-10-03T08:49:03Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Dissipation</span></span></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 3. Oktober 2011, 08:49 Uhr</td>
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<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 129:</td>
</tr>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (<ins class="diffchange diffchange-inline">Wärme</ins>) erhöht den Druck in den Autoreifen</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*Entropie (Wärme) entsteht durch Reibung</div></td>
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<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>In Bundesland Baden-Württenberg wird die Entropie schon auf der Sekundarstufe I eingeführt. In etwa zehn bis zwanzig Jahren werden wir Schweizer vielleicht auch nachziehen.</div></td>
</tr>
</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=9408&oldid=prevAdmin: /* Materialien */2009-11-24T10:36:32Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Materialien</span></span></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 24. November 2009, 10:36 Uhr</td>
</tr><tr>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 153:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 153:</td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 34 - 35</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 34 - 35</div></td>
</tr>
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<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*[http://www.pegaswiss.ch/Hydrodynamik/index.php eLearning] Teilmodul Energie</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*[http://www.pegaswiss.ch/Hydrodynamik/index.php eLearning] Teilmodul Energie</div></td>
</tr>
<tr>
<td colspan="2" class="diff-empty"> </td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>*[https://cast.switch.ch/vod/clips/29kj041ci5/link_box Videoaufzeichnung]</div></td>
</tr>
<tr>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
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</tr>
</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=9298&oldid=prevAdmin am 4. Oktober 2009 um 09:12 Uhr2009-10-04T09:12:16Z<p></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Nächstältere Version</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 4. Oktober 2009, 09:12 Uhr</td>
</tr><tr>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 18:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 18:</td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Energiesysteme in einem Flugzeug ==</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>== Energiesysteme in einem Flugzeug ==</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:A380_Schema.gif|thumb|Energiesystem beim A380]]</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:A380_Schema.gif|thumb|Energiesystem beim A380]]</div></td>
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<tr>
<td class="diff-marker">−</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Gewöhnlich haben grosse Passagierflugzeuge drei unabhängig voneinander arbeitende hydraulische [[System]]e, mit denen Ruder, Klappen und Fahrgestell bewegt werden. Bis anhin arbeiten diese Systeme mit einem [[Druck]] von 3000 psi (207 bar). Beim A 380 wurde der Druck in den Hydrauliksystemen auf 5000 psi (345 bar) erhöht. Dadurch können Leitungen mit einem um 30 % geringeren Durchmesser verwendet werden. Hätte man den Druck bei 3000 psi belassen, wären die Leitungen schnell armdick geworden. Jetzt liegt der maximale Durchmesser bei gut 2 Zoll (5,08 cm). Zudem <del class="diffchange diffchange-inline">wird</del> es im Airbus A 380 nicht mehr drei, sondern nur noch zwei hydraulische Systeme<del class="diffchange diffchange-inline"> geben</del>. Das dritte System <del class="diffchange diffchange-inline">wird</del> durch zwei elektrische ersetzt. Die Stellmotoren für Klappen und Ruder werden so entweder mit hydraulischer Energie fernversorgt oder eine elektrische Pumpe erzeugt den elektrischen Druck vor Ort am Stellantrieb.</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Gewöhnlich haben grosse Passagierflugzeuge drei unabhängig voneinander arbeitende hydraulische [[System]]e, mit denen Ruder, Klappen und Fahrgestell bewegt werden. Bis anhin arbeiten diese Systeme mit einem [[Druck]] von 3000 psi (207 bar). Beim A 380 wurde der Druck in den Hydrauliksystemen auf 5000 psi (345 bar) erhöht. Dadurch können Leitungen mit einem um 30 % geringeren Durchmesser verwendet werden. Hätte man den Druck bei 3000 psi belassen, wären die Leitungen schnell armdick geworden. Jetzt liegt der maximale Durchmesser bei gut 2 Zoll (5,08 cm). Zudem <ins class="diffchange diffchange-inline">gibt</ins> es im Airbus A 380 nicht mehr drei, sondern nur noch zwei hydraulische Systeme. Das dritte System <ins class="diffchange diffchange-inline">ist</ins> durch zwei elektrische ersetzt<ins class="diffchange diffchange-inline"> worden</ins>. Die Stellmotoren für Klappen und Ruder werden so entweder mit hydraulischer Energie fernversorgt oder eine elektrische Pumpe erzeugt den elektrischen Druck vor Ort am Stellantrieb.</div></td>
</tr>
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<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker">−</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die Konstrukteure grosser Verkehrsflugzeuge können offensichtlich zwischen zwei Energietransportsystemen wählen, dem elektrischen und dem hydraulischen. In beiden Fällen hängt der Energietransport von der Stromstärke und einer zweiten Grösse, die man [[Potenzial]] nennt, ab. Die Stärke des Energiestromes (gemessen in Watt) wird folglich durch die <del class="diffchange diffchange-inline">elektrischen</del> bzw. die Volumenstromstärke und das elektrischen Potenzial bzw. den Druck bestimmt. Im [[Internationales Einheitensystem|internationalen Einheitensystem]] sind die Grössen so definiert, dass zur Berechnung des Energiestromes nur das Produkt aus Stromstärke ([[Energieträger]]) und Potenzial (Beladungsmass) gebildet muss.</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die Konstrukteure grosser Verkehrsflugzeuge können offensichtlich zwischen zwei Energietransportsystemen wählen, dem elektrischen und dem hydraulischen. In beiden Fällen hängt der Energietransport von der Stromstärke und einer zweiten Grösse, die man [[Potenzial]] nennt, ab. Die Stärke des Energiestromes (gemessen in Watt) wird folglich durch die <ins class="diffchange diffchange-inline">elektrische Stromstärke</ins> bzw.<ins class="diffchange diffchange-inline"> durch</ins> die Volumenstromstärke und das elektrischen Potenzial bzw. den Druck bestimmt. Im [[Internationales Einheitensystem|internationalen Einheitensystem]] sind die Grössen so definiert, dass zur Berechnung des Energiestromes nur das Produkt aus Stromstärke ([[Energieträger]]) und Potenzial (Beladungsmass) gebildet muss.</div></td>
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<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Manometer.jpg|thumb|Manometer]] In der [[Hydrodynamik|Hydro-]] und [[Thermodynamik]] erscheint der Druck als [[Potenzial]]. Der Druck ist das Energiebeladungsmass der Volumenstromes: je höher der Druck in einer Flüssigkeit oder einem Gas, desto mehr Energie wird vom Fluidum mitgenommen. Diese Bedeutung des Drucks ist viel einfacher zu verstehen als der Zusammenhang mit der [[Kraft]]. Deshalb betrachten wir den Druck vorerst nur als Energiebeladungsmass oder hydrodynamisches Potenzial. Der Druck <del class="diffchange diffchange-inline">wird</del> mit einem [[Manometer]] <del class="diffchange diffchange-inline">gemessen</del>.</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Manometer.jpg|thumb|Manometer]] In der [[Hydrodynamik|Hydro-]] und [[Thermodynamik]] erscheint der Druck als [[Potenzial]]. Der Druck ist das Energiebeladungsmass der Volumenstromes: je höher der Druck in einer Flüssigkeit oder einem Gas, desto mehr Energie wird vom Fluidum mitgenommen. Diese Bedeutung des Drucks ist viel einfacher zu verstehen als der Zusammenhang mit der [[Kraft]]. Deshalb betrachten wir den Druck vorerst nur als Energiebeladungsmass oder hydrodynamisches Potenzial. Der Druck <ins class="diffchange diffchange-inline">lässt sich</ins> mit einem [[Manometer]] <ins class="diffchange diffchange-inline">messen</ins>.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>In hydraulischen Systemen wird primär Energie transportiert. Der vom Öl transportierte Energiestrom ist um so grösser, je höher der Druck ist und je mehr Öl durch die Leitung fliesst. Der Zusammenhang zwischen der [[Volumenstrom]]stärke ''I<sub>V</sub>'', dem Druck ''p'' und dem [[zugeordneter Energiestrom|zugeordnetem Energiestrom]] ''I<sub>W</sub>'' ist denkbar einfach: der zugeordnete Energiestrom ist gleich Druck mal Volumenstromstärke</div></td>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=9272&oldid=prevThomas Rüegg: /* Energieumlader */2009-09-22T11:38:10Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Energieumlader</span></span></p>
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</table>Thomas Rüegghttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=9270&oldid=prevAdmin: /* Energiewandler */2009-09-18T15:30:13Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Energiewandler</span></span></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 18. September 2009, 15:30 Uhr</td>
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<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Prozessschema Druckleitung.png|thumb|Druckleitung]] Energie wird in Prozessen freigesetzt oder aufgenommen. Zwei oder mehrere Prozesse koppeln über die [[Prozessleistung]]. Ein System, in dem zwei Prozesse über die Energie gekoppelt sind, nennt man einen<ins class="diffchange diffchange-inline"> '''Energieumlader''' (auch</ins> [[Energiewandler]]<ins class="diffchange diffchange-inline">)</ins>. Maschinen bestehen meist aus ganzen Ketten von <ins class="diffchange diffchange-inline">Energieumladern</ins>.</div></td>
</tr>
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<td class="diff-marker"> </td>
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<tr>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 119:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 119:</td>
</tr>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<tr>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Prozessschema Elektropumpe.png|thumb|Elektropumpe]] Die Umlagerung vom Gravitationsfeld auf das Volumen wird kaum als <del class="diffchange diffchange-inline">Energiewandlung</del> wahrgenommen, weil die beiden zugehörigen Ströme, der Massen- und der Volumenstrom, über die Dichte miteinander gekoppelt sind. Normalerweise tauschen zwei getrennte Stromkreise Energie untereinander aus. So werden beim Airbus A380 die Stellantriebe für Klappen und Ruder nicht nur wie bei den älteren Verkehrsflugzeugen über Hydraulikleitungen mit Energie versorgt, sondern auch noch vor Ort mittels elektrisch betriebenen Pumpen. Eine elektrisch betriebene Pumpe ist ein elektro-hydraulischer Wandler. Im Idealfall, bei verschwindend kleiner Reibung, gilt</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Bild:Prozessschema Elektropumpe.png|thumb|Elektropumpe]] Die Umlagerung vom Gravitationsfeld auf das Volumen wird kaum als <ins class="diffchange diffchange-inline">solche</ins> wahrgenommen, weil die beiden zugehörigen Ströme, der Massen- und der Volumenstrom, über die Dichte miteinander gekoppelt sind. Normalerweise tauschen zwei getrennte Stromkreise Energie untereinander aus. So werden beim Airbus A380 die Stellantriebe für Klappen und Ruder nicht nur wie bei den älteren Verkehrsflugzeugen über Hydraulikleitungen mit Energie versorgt, sondern auch noch vor Ort mittels elektrisch betriebenen Pumpen. Eine elektrisch betriebene Pumpe ist ein elektro-hydraulischer Wandler. Im Idealfall, bei verschwindend kleiner Reibung, gilt</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>:<math>P_{el} = U I = - \Delta p I_V = - P_{hyd}</math></div></td>
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<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
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</tr>
<tr>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Im Innern der Pumpe wird die Energie in mehreren Schritten <del class="diffchange diffchange-inline">gewandelt (</del>von einem [[Energieträger]] auf <del class="diffchange diffchange-inline">einen zweiten</del> umgeladen). Eine direkte <del class="diffchange diffchange-inline">Energiewandlung</del> wäre nur mit einem magneto-hydrodynamischen Wandler möglich, was in diesem Fall nicht sinnvoll ist.</div></td>
<td class="diff-marker">+</td>
<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Im Innern der Pumpe wird die Energie in mehreren Schritten von einem [[Energieträger]] auf <ins class="diffchange diffchange-inline">nächsten</ins> umgeladen). Eine direkte <ins class="diffchange diffchange-inline">Energieumladung</ins> wäre nur mit einem magneto-hydrodynamischen Wandler möglich, was in diesem Fall nicht sinnvoll ist.</div></td>
</tr>
<tr>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td>
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</table>Adminhttps://systemdesign.ch/index.php?title=Energiestrom_und_Prozessleistung&diff=8235&oldid=prevThomas Rüegg: /* Antworten zu den Kontrollfragen */2008-09-30T12:00:27Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Antworten zu den Kontrollfragen</span></span></p>
<table class="diff diff-contentalign-left diff-editfont-monospace" data-mw="interface">
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 30. September 2008, 12:00 Uhr</td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Die Energiestromstärke beträgt 11.7 kW. In einer Minute werden so 700 kJ Energie transportiert.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Bei 200 bar Druck müssen 1.25 Liter pro Sekunde fliessen, damit die Stärke des Energiestromes 25 kW beträgt. Dies erfordert bei einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit von 5 m/s einen Rohrquerschnitt von 2.5 cm<sup>2</sup> bzw. einen Innendurchmesser von 17.8 mm.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Bei 200 bar Druck müssen 1.25 Liter pro Sekunde fliessen, damit die Stärke des Energiestromes 25 kW beträgt. Dies erfordert bei einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit von 5 m/s einen Rohrquerschnitt von 2.5 cm<sup>2</sup> bzw. einen Innendurchmesser von 17.8 mm.</div></td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Die Gravitationsspannung (Unterschied des Gravitationspotentials) beträgt beim Rheinfall 230 J/kg. Ergiessen sich 500 t/s über den Fall, wird eine Leistung von <del class="diffchange diffchange-inline">100</del> MW frei gesetzt.</div></td>
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<td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Die Gravitationsspannung (Unterschied des Gravitationspotentials) beträgt beim Rheinfall 230 J/kg. Ergiessen sich 500 t/s über den Fall, wird eine Leistung von <ins class="diffchange diffchange-inline">115</ins> MW frei gesetzt.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Damit der Hydraulikmotor bei einem Strom von einem Liter pro Sekunde eine Leistung von 15 kW abgeben kann, muss die Druckdifferenz 150 bar betragen.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Damit der Hydraulikmotor bei einem Strom von einem Liter pro Sekunde eine Leistung von 15 kW abgeben kann, muss die Druckdifferenz 150 bar betragen.</div></td>
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<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Zuerst berechnet man die Prozessleistung in Funktion der Zeit. Dazu muss das Produkt aus Druckdifferenz und Volumenstrom gebildet werden. Danach muss über die Leistung integriert werden (Fläche unter der Leistungs-Zeit-Kurve bilden).</div></td>
<td class="diff-marker"> </td>
<td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>#Zuerst berechnet man die Prozessleistung in Funktion der Zeit. Dazu muss das Produkt aus Druckdifferenz und Volumenstrom gebildet werden. Danach muss über die Leistung integriert werden (Fläche unter der Leistungs-Zeit-Kurve bilden).</div></td>
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</table>Thomas Rüegg