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Forum "Physik" - Kernkraftwerk
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Kernkraftwerk: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:42 Mo 26.01.2009
Autor: Marius6d

Aufgabe 1
Ein Schweizerisches Kernkraftwerk liefert eine Nutzleistung
von 1.2 GW. Der Wirkungsgrad beträgt rund 33%,
es muss also das Zweifache der Nutzleistung als Abwärme
abgeführt werden.
Eine Variante, diese Abwärme loszuwerden, ist ein Kühlturm,
in dem Wasser bei niedriger Temperatur verdampft
wird. Abbildung: Gösgen.

Wie viele Liter Wasser werden je Sekunde durch diese Abwärmeleistung von 2.4 GW verdampft?

Aufgabe 2
Bei der zweiten Variante wird die Abwärme durch Flusskühlung
abgeführt. Abbildung: Beznau.
Wie stark wird die Temperatur des Flusswassers bei einer
Durchflussmenge von 500 m3/s erhöht?

Aufgabe 3
Wie gross wäre die Stromstärke, wenn das Werk die elektrische Leistung von 1.2 GW bei 230 V Spannung liefern würde?

Aufgabe 1:

alg:

m = (P*t)/(c*T)

num:

m = (2400000000W * 1s)/(4182 J/kg*K * 373K)

m = 1538.6 kg = 1538.6 l/s

Aufgabe 2:

Q = 2400000000 J

V = 500 [mm] m^3 [/mm]

t = 1 s

c = 4182

alg:

T = (Q / (c * V * pw))

num:

T = (2400000000 J / ( 4182 * 500 [mm] m^3 [/mm] * 1000 [mm] kg/m^3 [/mm] )

T = 1.15K

Die Temperatur nimmt um 1.15K zu.

Aufgabe 3:

alg:

I  = P/U

num:

I = 1200000000 W / 230 V

I = 5217391 Ampere

Stimmt das alles so?

        
Bezug
Kernkraftwerk: Aufgabe 1
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:11 Mo 26.01.2009
Autor: Martinius

Hallo,

bei der 1. Aufgabe musst Du doch zwei Dinge in Betracht ziehen:

1.) die Wärmemenge, die Du für die Erwärmung von 1 kg Wasser von ca. 10°C (ungefähre Temperatur von Leitungswasser) - oder vielleicht hat Flusswasser nur 5°C im Jahresmittel? - auf 100°C benötigst.

spezifische Wärmekapazität: c=4,182 [mm] \bruch{kJ}{kg*K} [/mm]  

2.) die Wärmemenge berechnen, welche Du für die Verdampfung von 1 kg Wasser bei 100°C (und 1013 mbar) benötigst;

[mm] \Delta Q_{verd.}=2257 \bruch{kJ}{kg} [/mm]



Das Ergebnis der 2. und 3. Aufgabe habe ich auch so.



LG, Martinius

Bezug
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