Wasserkocher
AFB I–IIAuf dem Typenschild eines Wasserkochers steht P = 2000 W. Er läuft t = 180 s lang.
- Geben Sie an, welche Energie der Wasserkocher in jeder Sekunde überträgt.
- Berechnen Sie die Energie E, die er in den 180 s überträgt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
In jeder Sekunde werden 2000 J übertragen, denn 1 W = 1 J/s. Antwort: Der Wasserkocher überträgt 2000 J pro Sekunde.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Ansatz: E = P · t. Rechnung: E = 2000 W · 180 s = 360 000 J. Antwort: In 180 s werden 360 000 J übertragen.
LED-Lampe oder Glühlampe?
AFB II–IIIEine LED-Lampe mit P = 8 W leuchtet so hell wie eine Glühlampe mit P = 60 W. Beide brennen täglich t = 3 h. Eine Kilowattstunde kostet 0,35 €. Die LED-Lampe kostet 6 € im Kauf, die Glühlampe 1 €.
- Ermitteln Sie für jede Lampe die an einem Tag übertragene Energie in kWh und in Joule.
- Vergleichen Sie die Stromkosten beider Lampen für 365 Tage.
- Entscheiden Sie begründet, welche Lampe im ersten Jahr insgesamt günstiger ist.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Ansatz: E = P · t. LED: E = 0,008 kW · 3 h = 0,024 kWh; in Joule E = 8 W · 10 800 s = 86 400 J. Glühlampe: E = 0,06 kW · 3 h = 0,18 kWh; E = 60 W · 10 800 s = 648 000 J. Antwort: Die Glühlampe überträgt täglich 0,18 kWh, die LED nur 0,024 kWh.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
LED: 0,024 kWh · 365 = 8,76 kWh → 8,76 · 0,35 € = 3,07 €. Glühlampe: 0,18 kWh · 365 = 65,7 kWh → 65,7 · 0,35 € = 23,00 €. Antwort: Die Glühlampe kostet rund 19,93 € mehr Strom im Jahr.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
LED: 6 € + 3,07 € = 9,07 €. Glühlampe: 1 € + 23,00 € = 24,00 €. Antwort: Die LED-Lampe ist günstiger; sie spart im ersten Jahr rund 14,93 €, weil der höhere Kaufpreis durch die kleinere Leistung mehrfach ausgeglichen wird.
