114 Rechenbeispiele zum Kapitel

434
🖩

Heißwasserspeicher

Ein elektrischer Heißwasserspeicher mit einem Wirkungsgrad von 90% soll 50 kg Wasser in 2 h von 15°C auf 80°C erwärmen.

Wie groß ist die nötige elektrische Leistung? Welche Stromstärke in A ergibt sich bei einer Betriebsspannung von 230 V?

442
🖩

In einem Blitzgerät wird ein Kondensator mit einer Kapazität von 100 µF in 5 s bis zu einer Spannung von 500 V geladen. Beim Blitzen wird er in 1 ms entladen.

Wie groß ist die mittlere Leistung beim Laden?

Wie groß ist der mittlere Lichtstrom beim Blitzen (`eta=80" lm/W"`)?

536
🖩

Schwingkreis

Eine Spule (0,5 H) ist mit einem Kondensator in Reihe geschaltet. Bei 3,18 kHz tritt Resonanz ein. Mit einem zweiten Kondensator soll die Schaltung so abgeändert werden, dass sich die Resonanzfrequenz auf 3,5 kHz erhöht.

Wie ist der Kondensator zu schalten und welche Kapazität muss er haben?

541
🖩

Ein Auge kann zwei Punkte eben noch getrennt sehen, wenn ihr Abstand unter einem Sehwinkel von 2' erscheint.

Wie weit müssen zwei Punkte auf der Mondoberfläche (Entfernung 384 000 km) voneinander entfernt sein, damit das Auge sie getrennt sehen kann?

543
🖩

Zwei Lichtquellen befinden sich auf einer Schiene eines Fotometers in einer gegenseitigen Entfernung von 1,6 m. Sie haben in der Richtung ihrer Verbindungslinie die Lichtstärken 25 cd und 45 cd.

An welcher Stelle der Verbindungslinie zeigt das Fotometer gleiche Beleuchtungsstärke?

545
🖩

Ein Auge kann zwei Punkte eben noch getrennt sehen, wenn ihr Abstand unter einem Sehwinkel von 2' erscheint.

Wie weit müssen zwei Punkte in der Bezugssehweite voneinander entfernt sein, damit das Auge sie getrennt sehen kann?

547
🖩

Im Spektrum eines Fixsterns wurde eine Wellenlänge einer Spektrallinie mit λ= 592 nm gemessen. Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich der Stern von der Erde, wenn irdische Messungen für diese Linie den Wert λ0 = 589,6 nm ergeben?

569
🖩

Dia-Projektor

Eine Projektionslinse mit einer Brennweite von 30 cm wirft ein Dia mit den Abmessungen 5 cm x 7,5 cm auf eine 9 m entfernte Leinwand. Wie groß wird das Bild?

599
🖩

Rückt der ursprüngliche 3 m weit vom Objektiv einer Kamera entfernte Gegenstand um 1 m weiter weg, so muss das Objektiv um 2 mm weiter hineingedreht werden, um gleiche Bildschärfe zu erzielen. Welche Brennweite hat das Objektiv?

600
🖩

Ein Gegenstand soll von einer Linse mit 7,5 cm Brennweite dreifach vergrößert werden. Wie groß sind Gegenstands- und Bildweite?

601
🖩

Projektionsobjektiv

Ein Projektionsobjektiv dient dazu, von Dias der Größe 8 cm x 10 cm auf einem 23 m entfernten Schirm Bilder der Größe 2,4 m x 3 m zu erzeugen. Wie groß ist seine Brennweite?

603
🖩

Linse

Welche Brennweite muss eine Linse haben, damit sie von einem 3,12 m entfernten, 1,2 m großen Gegenstand ein 10 cm großes Bild erzeugt?

717
🖩

Eine punktförmig strahlende Lampe ergibt in 50 m Abstand eine Beleuchtungsstärke von 0,2 lx. Wie groß ist ihre Lichtstärke?

751
🖩

Eine punktförmige Lichtquelle der Lichtstärke 100 cd beleuchtet in 2,4 m Entfernung eine Fläche von 20 cm × 30 cm. Welchen Lichtstrom empfängt die Fläche? Wie groß ist die Beleuchtungsstärke?

773
🖩

Eine Leuchtstoffröhre ist 1,2 m lang bei einem Durchmesser von 5 cm (Flächenprojektion verwenden!). Sie hat eine Leuchtdichte von 1500 cd/m². Wie groß ist ihre Lichtstärke?

802
🖩

Heißwasserspeicher

Wie viel kg Wasser aus dem Heißwasserspeicher (`T_"1"`=80°) und wie viel kg kaltes Wasser (`T_"2"`=14°) muss man mischen, um 100 kg Badewasser von 38°C zu erhalten?

803
🖩

Ring

Ein Ring hat bei 20°C einen Durchmesser von 59,95 mm. Er soll auf eine Welle von 59,99 mm Durchmesser aufgeschrumpft werden. Zu diesem Zweck muss man ihn auf 60,00 mm weiten. Auf welcher Temperatur muss er gebracht werden ( `α=12*10^-6 K^-1`) ?

804
🖩

Erwärmung von Petroleum

Auf einen Petroleum gefüllten Glaskolben (`γ_(Glas)= 25*10^(-6)K^(-1)`) vom Inhalt `72 " cm³"` ist eine Kapillare (`d= 2 " mm"`) aufgesetzt. Bei der Erwärmung von `17,0" °C"` auf `23,7" °C" `steigt die Flüssigkeitssäule in der Kapillare um `136 " mm"`. Welchen Ausdehnungskoeffizienten hat das Petroleum?

805
🖩

Eisring

Ein Eisenring (`α=1,2*10^-5 K^-1`) hat bei 20°C einen inneren Durchmesser von 70 mm. Er soll auf eine Welle von 70,18 mm Durchmesser heiß aufgezogen werden, wobei zum Überschieben 0,05 mm Spiel bleiben soll. Auf welche Temperatur muss der Ring erhitzt werden?

806
🖩

Cu-Platte

Eine 5 mm starke Cu-Platte (`20  x  20"  cm²"`) besitzt in der Mitte ein Quadratisches Loch von der Seitenlänge 10 cm. Darauf liegt eine Kugel vom Durchmesser `10,02 " cm"`. Welche Wärmemenge muss man der Platte zuführen, damit die Kugel durchfällt?
(`ρ_(Cu) = 8,9 " gcm"^(-3),  α_(Cu) = 1,65*10^(-5)K^(-1),  c_(Cu) = 0,38 " Jg"^(-1)K^(-1)`)

807
🖩

Tauchsieder

Ein Tauchsieder verwandelt elektrische Energie vollständig in Wärme. In welcher Zeit erwärmt ein Tauchsieder mit 500 W Leistung 1 kg Wasser von 15°C auf 100°C?

808
🖩

In einer Badewanne befinden sich 70 l Wasser von 14°C. Wie viel heißes Wasser von 90°C muss man zufließen lassen, um eine Badetemperatur von 38°C zu erreichen?

809
🖩

Der menschliche Körper kann die in den Nahrungsmitteln enthaltene Energie zu über 30% in mechanische Arbeit umsetzen. Ist es möglich, ihn als Wärmekraftmaschine zu betrachten? (Begründung!)

810
🖩

Motorrad Wie groß ist der Wirkungsgrad eines Motorrades, das je Stunde 2 kg Benzin (Heizwert 42MJ/kg) verbraucht und dabei eine Leistung von 5 kW entwickelt?

811
🖩

Während eines 100 m-Laufes in 10s erbringt ein Sprinter eine Leistung von 8 kW. Welche Zuckermenge (H = 17 MJ/kg) muss er vor dem Lauf dafür essen, wenn man annimmt, dass der menschliche Körper 30% der chemischen Energie in mechanische Energie umwandeln kann?

812
🖩

Ein Aggregat liefert 15 kW und verbraucht 25 kg Treibstoff pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).

Wie groß ist der Wirkungsgrad?

814
🖩

Warmwasserheizung

Eine Warmwasserheizung enthält bei 10°C 650 dm³ Wasser. Welchen Rauminhalt muss das Ausdehnungsgefäß dieser Heizung mindestens haben, damit bei einer Wassertemperatur von 80°C kein Wasser überläuft (mittlerer Ausdehnungskoeffizient des Wassers zwischen 10°C und 80°C: `γ_"W"=0,0004" K"^-1`, von Stahl `α_"St"=0,000012" K"^-1`)?

815
🖩

Um welche Betrag nimmt die Länge einer 30 m langen Stahlschiene zu, wenn sie sich von −20°C auf +40°C erwärmt (`α=12*10^-6" K"^-1`)?

Welche Spannung entsteht, wenn die Schiene keinen Spielraum zur Ausdehnung hat?

817
🖩

Ölbehälter

Ein Ölbehälter aus Aluminiumblech (`α = 23,9·10^-6" K"^-1`) wird bei 20°C versehentlich mit 200 dm³ Öl (`γ=0,95*10^-3" K"^-1`) voll gefüllt. Wie viel Öl läuft aus, wenn die Temperatur auf 35°C steigt?

818
🖩

Kolbenring

Wie viel Spielraum erhalten bei −5°C genau passende Kolbenringe von 3 mm Breite aus Stahl (`α=13*10^-6" K"^-1`) in den Nuten des Kolbens (`α=24*10^-6" K"^-1`) bei der Betriebstemperatur von 250°C?

819
🖩

Messing

Mit einem Maßstab aus Messing (`α=1,84·10^-6 K^-1`) misst man bei 16°C eine Strecke und findet s = 1860,4 mm. Der Maßstab ist bei 0°C richtig. Wie groß ist die wahre Länge der Strecke?

820
🖩

Wie lange muss ein Messingrohr (`α=18*10^-6 K^-1`) bei 15°C sein, und welchen inneren Durchmesser muss es haben, damit es bei 60°C eine Länge von 50 cm und eine lichte Weite von 20 mm hat?

824
🖩

Eine 360 m lange Leitung aus Stahlrohr (`alpha=14*10^-6" 1/K"`) wird von Heißdampf (470 °C) durchströmt.

Welche Längenausdehnung ergibt sich gegenüber einer Ausgangstemperatur von 20°C?

Nach wie viel Metern ist jeweils ein Ausdehnungsbogen einzubauen, der eine Ausdehnung um 25 cm aufnehmen kann?

825
🖩

Ein Stahlstab (Bruchspannung `sigma_"B"=360" N/mm²"`, `E=2*10^11" N/m²"`, `alpha=12*10^-6" 1/K"`) wird auf 160°C erwärmt und im fest eingespannten Zustand auf 20°C abgekühlt.

Hält er diese Beanspruchung aus?

826
🖩

Ein Eisenring (`alpha= 12·10^-6" 1/K"`) hat bei 20°C einen inneren Durchmesser von 70 mm. Er soll auf eine Welle von 70,18 mm Durchmesser heiß aufgezogen werden, wobei zum Überschieben 0,05 mm Spiel bleiben sollen. Auf welche Temperatur muss der Ring erhitzt werden?

827
🖩

Ein Glasgefäß fasst bei 25°C genau 80 cm³ Wasser.

Wie viel fließt aus, wenn die Temperatur auf 60°C erhöht wird?

828
🖩

Eine Bleikugel, die als völlig unelastisch werden soll, fällt 2,5 m Höhe auf eine Stahlplatte.

Um wie viel steigt die Temperatur der Bleikugel? (`c=130" J/kgK"`)

829
🖩

Niagarafall

Beim Niagarafall stürzt das Wasser 50 m tief hinunter. Wenn die gesamte potentielle Energie dabei in Wärme umgewandelt wird, wie groß ist dann der Temperaturanstieg des Wassers?

830
🖩

Heißwasserbereiter

Wie viel kg Wasser von 95°C können pro Minute einem elektrischen Heißwasserbereiter entnommen werden, wenn dieser 1,6 kW aufnimmt und das Wasser die Anfangstemperatur 14°C hat?

831
🖩

Braunkohle

Wie viel Braunkohle vom Heizwert 20 MJ/kg würde theoretisch ausreichen um die Luft (Dichte 1,25 kg/m³) eines 90 m³ großen Wohnraumes von 6°C auf 24°C zu erwärmen? (`c_p=1,009" kJ/kgK"`)

832
🖩

Stahldraht

Einem Stahldraht von 4 mm² Querschnitt wird eine Wärmeenergie von 1250 J zugeführt, was eine Längenänderung von 0,1 % bewirkt; Wie groß ist die Ausgangslänge? (`c = 0,5 " kJ/kgK", α = 12·10^(-6)K^(-1), ρ = 7,6 " kg/dm³"`)

833
🖩

Welche Wärmemenge muss man einem Kupferzylinder von 50 mm² Querschnitt zuführen, damit er sich um 0,2 mm verlängert?

Werte für Kupfer: `c=385" J/kgK"`, `α=16,5*10^-6" 1/K"`, `ϱ=8900" kg/m³"`

834
🖩

Kupfer

200 g Wasser von 18°C werden durch ein Stück Kupfer von 150 g und 95,5°C auf 23°C erwärmt.

Wie groß ist die spezifische Wärme von Kupfer?

835
🖩

Um welchen Betrag würde die Wassertemperatur zunehmen, wenn sich die gesamte Energie eines 15 m Wasserfalles in Wärme umwandeln würde?

836
🖩

Um wie viel dehnt sich ein Aluminium-Draht von 5 mm² Querschnitt aus, der 1 min lang die Leistung 16 W aufnimmt (keinen Wärmeverluste)?

Werte für Aluminium: `c=896" J/kgK"`, `alpha=23,5*10^-6" 1/K"`, `varrho=2700" kg/m³"`

838
🖩

Eine Werkhalle mit den Abmessungen 10 m × 15 m soll eine Beleuchtung mit 200 lx erhalten. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 40%. Wie viele 100-W-Glühlampen sind notwendig?

839
🖩

Helium

Wie viel Gramm Helium (`M = 4`) enthält eine `200 " cm³"` große Entladungsröhre bei `20" °C"` und einem Innendruck von `1,5 " mbar"`?

840
🖩

elektrischer Heißwasserspeicher

Ein elektrischer Heißwasserspeicher soll 100 kg Wasser in 4 h von 15°C auf 80°C erwärmen. Welche elektrische Leistung muss er haben, wenn keine Energieverluste auftreten?

841
🖩

Kupferkugel

Welche Anfangstemperatur hat eine glühende Kupferkugel (`m = 63 " g"`, `c = 385"  J/kgK"`), die, in `300 " g" ` Wasser von `18" °C"` geworfen wird, dieses auf `37" °C"` erwärmt?

842
🖩

Welche Brikettmenge `m_1` (Heizwert 17 500 kJ/kg) muss zur Erwärmung von `m_2=120" kg"` Wasser von 12°C auf 60°C verbrannt werden, wenn 40% der Verbrennungswärme zur Erwärmung des Wassers ausgenützt werden können?

843
🖩

Wie groß ist der Wirkungsgrad einer Gasflamme, die zum Erwärmen von `1,6 " kg"` Wasser von `12" °C"` auf `60" °C"` 2 Minuten lang brennen muss (Verbrauch der Flamme `8 " dm³/min"`, `H = 36 " MJ/kg"`)?

1305
🖩

Welchem Raumwinkel auf der Erdkugel entspricht Europa (`A=10,5*10^6" km²"`)?

1338
🖩

Ein Kessel und ein Motor liefert 10 kW und verbraucht 18 kg Kohle pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).

Wie groß ist der Wirkungsgrad?

1384
🖩

Hochspannungsleitung

Zwei Masten einer Hochspannungsleitung stehen im Abstand 60 m. Wie groß muss der Durchhang bei 20 °C sein, wenn die Leitung theoretisch bei -25 °C gespannt ist? (Zur Vereinfachung soll die durchhängende Leitung mit der Waagrechten ein gleichschenkeliges Dreieck bilden.)

1408
🖩

Welcher Temperatur in °C entsprechen 223 K?

1409
🖩

Welcher Temperatur in K entsprechen 150 °C?

1450
🖩

Welcher Temperatur in K entspricht 25 °C?

1451
🖩

Welcher Temperatur in °C entspricht 300 K?

1452
🖩

Welcher Temperatur in °F entspricht 50 °C?

1453
🖩

In den USA gilt eine Körpertemperatur von mehr als 100 °F als Fieber. Welcher Temperatur in °C entspricht dies (auf drei Ziffern genau)?

2465
🖩

Durch eine punktförmige Lichtquelle wird in 8 m Abstand eine Beleuchtungsstärke von 100 lx erreicht. Wie groß ist die Lichtstärke und der Lichtstrom der Lampe?

2483
🖩

Um wie viel dehnt sich eine 60 m lange Eisenbahnschiene bei 50 °C Erwärmung aus?

2584
🖩

Welche Wärmemenge benötigt man, um 20 m³ Wasser von 8 °C auf 20 °C zu erwärmen?

2585
🖩

Ein Schwimmbecken von 120 m³ Inhalt soll mit Wasser von 20°C aufgefüllt werden. Im Becken befinden sich bereits 100 m³ Wasser von 8°C. Zum Auffüllen steht noch Heißwasser von 78°C zur Verfügung. Kann die gewünschte Temperatur erreicht werden?

2634
🖩

In welchem Wellenlängenbereich liegen Ultrakurzwellen (UKW)?

UKW-Frequenzbereich: `f_u=87,5" MHz"` bis `f_o=108" MHz"`

3222
🖩

Einem ¼ l Kaffee (65 °C) werden 50 ml kalte Milch aus dem Kühlschrank (4 °C) zugegeben.

Wie groß ist die Mischungstemperatur?

4002
🖩

Welche Lichtstärke muss eine Lichtquelle haben, wenn auf einem Schirm in `8 " m"` Entfernung die Beleuchtungsstärke `25 " lx"` sein soll? Wie groß ist der auf dem Schirm treffende Lichtstrom, wenn der Schirm eine Fläche von `0,5 " m²"` hat?

4003
🖩

Ein Arbeitsplatz mit einer Fläche von `1,5" m²"` wird durch eine punktförmige Lampe beleuchtet. Der Normalabstand der Lampe von der Arbeitsfläche beträgt `3" m"`, der Einstrahlswinkel `30°` und die Lichtstärke `2 000" cd"`. Die Reflexion an den Wänden bleibe unberücksichtigt.

a) Wie groß ist die Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz?

b) Welcher Nutzlichtstrom fällt auf die Arbeitsfläche?

4011
🖩

Welche Wärmemenge `Q` ist nötig, um das in einem `80" l"` Heißwasserspeicher enthaltene Wasser von `8" °C"` auf `85" °C"` zu erwärmen.

4203
🖩

Ein Lichtstrahl parallel zu g trifft auf einen sphärischen Hohlspiegel, wird reflektiert und schneidet `g` in P.
a) Drücken Sie `bar {PM}` durch `r` und `α` aus.
b) Geben Sie die Näherung für `bar {PM}` bei kleinem Winkel `α` an.

4208
🖩

Ein Hohlspiegel hat eine Brennweite von 30 cm. In 1 m Entfernung befindet sich eine Lichtquelle mit 10 mm Durchmesser. Wie groß sind Bildweite und Bildgröße?

4209
🖩

Für einen Hohlspiegel ist bei einer Gegenstandsweite von 0,1 m die zugehörige Bildweite 0,9 m. Wie groß ist ist die Brennweite des Spiegels?

4210
🖩

Für einen Hohlspiegel ist `g = f/2`. Welche Bildvergrößerung ergibt sich daraus?

4211
🖩

Unter welcher Bedingung gilt beim Hohlspiegel `g = b`?

4213
🖩

Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum in m/s, gerundet auf eine geltende Ziffer?

4216
🖩

Wenn die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium gleich `c` und im Vakuum gleich `c_0` ist, wie lautet dann die Definitionsgleichung für die Brechzahl `n`?

4217
🖩

Wenn für einen bestimmten Stoff die Lichtgeschwindigkeit `c` nur halb so groß ist wie im Vakuum, wie groß ist dann seine Brechzahl `n`?

4219
🖩

Ein Lichtstrahl trifft, aus einem Medium mit Bechzahl `n_1=1,33` kommend, auf ein Medium mit Brechzahl `n_2=1`. Für welchen Bereich von Einfallswinkel tritt Totalreflexion auf?

4220
🖩

Welche Brechzahl (auf 3 gültige Stellen genau) muss das Glas des Prismas mindestens haben,damit in 1 und 2 Totalreflexion auftritt?

4228
🖩

Das Objekt eines Diaprojektors für das Format 24 mm × 36 mm hat eine Brennweite von 85 mm. Wie groß muss die Entfernung Objektiv - Projektionswand sein, damit das Bild 1,8 m × 2,7 m groß ist?

4229
🖩

Für welche Gegenstandsweite ist bei einer Linsenbrennweite `f = 100" mm"` das reele bzw. das virtuelle Bild fünfmal so groß wie der Gegenstand?

4230
🖩

Welche Linsenbrennweite wäre erforderlich, damit das Bild der Sonne einen Durchmesser von 1 cm hat?

Hinweis: Die Sonne erscheint unter einem Sehwinkel von `ε=1/120" rad"`.

4241
🖩

Aus welcher Position muss man eine 1,8 m große Person mit Objektivbrennweite 50 mm fotografieren, damit sie auf dem Negativ der Größee 24 mm x 36 mm im Hochformat Bildfüllend erscheint?

4245
🖩

Eine Flugbildkamera hat f = 1 m, Negativauflösung 1 ηm. Welche optimale Objektauflösung aus 5 km Höhe ist möglich?

4295
🖩

Eine Punktquelle sendet isotrop 10 W/sr aus. Wie groß ist die Intensität in 3,0 m Abstand, wenn keine Absorption stattfindet?

4314
🖩

Durch eine kugelförmige Wolke wird der einfallende Lichtstrom annähernd isotrop verteilt. Welche Lichtstärke pro Wolkenfläche ergibt sich etwa bei einer Beleuchtungsstärke von `4*10^5" lx"`?

4322
🖩

Berechnen Sie den Radius `r_"N"` des ersten hellen Newtonrings bei Beleuchtung mit orangefarbenem Licht (600 nm) auf 3 gültige Stellen.

Beachten Sie, dass bei Reflexion am dünneren Medium ein Phasensprung von π/2 eintritt.

4365
🖩

Berechnen Sie den Winkel der Ablenkung δ für die skizzierte Situation.

4368
🖩

Ein gleichseitiges Prisma hat n = 1,5.
Für welchen Bereich von Einfallswinkeln 0 ≤ α ≤ 90° tritt ander zweiten Grenzfläche Totalreflexion auf?

4369
🖩

Wie groß ist der Winkel δ der Ablenkung für eine Kugel mit n = 1,33 bei einem Einfallswinkel von α = 30°

4370
🖩

Wie groß ist die Parallelversetzung p eines Lichtstrahls bei Durchgang durch eine planparallele Platte:

Einfallswinkel α = 40°

d = 1,0 cm

`"n"_"Platte"/"n"_"Außen"` = 1,5

4500
🖩

Eine 40 W Lampe liefert einen Nutzlichtstrom von 280 lm und hat einen Beleuchtungswirkungsgrad von 65%. Wie groß ist ihre Lichtausbeute?

4599
🖩

Rechnen Sie die Frequenzbereiche des elektromagnetischen Spektrums in Wellenlängenbereiche im Vakuum um!

6308
🖩

Die Beleuchtungsstärke der Erde ist bei senkrechtem Einfall `E=4*10^5" lx"`.

Das Verhältnis `"Sonnenradius"/"Erdbahnradius"=r/R approx 1/240`.

Wie groß ist die Leuchtdichte `L="Lichtstärke"/"Strahleroberfläche"` der Sonne?

6309
🖩

Ein kleines leuchtendes Kreisscheibchen wird mithilfe einer Sammellinse abgebildet:

Ergänzen Sie: `Ω={d^2*π}/{?}`

Ergänzen Sie: `I={Φ}/{?}={?}/{?}`

Ergänzen Sie: `A/{A’}={b^2}/{?}`

Drücken Sie `E’=Φ/{A’}` durch `I/A`, `d` und `b` aus.

6427
🖩

Leiten Sie das Brewster’sche Gesetz aus dem Brechnungsgesetz von Snellius ab!

6439
🖩

Wie groß ist die Lichtausbeute einer 3,5 W LED-Lampe mit einem Lichtstrom von 325 Lumen?

6440
🖩

Wie groß ist der Lichtstrom einer monochromatische Strahlung der Frequenz `540·10^12" Hz"` und der Strahlungsleistung 1 Watt?

6441
🖩

Wie groß ist der Raumwinkel, in den eine in einer Ecke eines quaderförmigen Raums angebrachte Lichtquelle in den Raum leuchtet?

6504
🖩

Ein astronomisches Fernrohr hat eine Objektivlinse von 60cm Durchmesser und 4m Brennweite. Wie groß müssen Durchmesser und Brennweite des Okulars sein, damit dieses Fernrohr eine Vergrößerung von 80 x und eine Helligkeitssteigerung auf das 3600fache erreicht?

6505
🖩

Ein Mikroskop besitzt drei Objektive mit den Aufschriften 20×, 50×, 100× sowie zwei Okulare mit den Aufschriften 8×, 12×.

Welche Vergrößerungen sind mit diesem Mikroskop möglich?

6506
🖩

Eine Sammellinse der Brechkraft 10 Dioptrien wird als Lupe verwendet. Wie stark vergrößert sie?

6511
🖩

Eine Luftbildkamera mit der Brennweite 30 cm und dem Bildformat 15 cm × 15 cm wird in 5000 m Höhe eingesetzt. Wie viel km² der Erdoberfläche werden erfasst?

6526
🖩

Das Licht braucht von der Sonne 8,33 Minuten, vom Sirius 8,7 Jahre bis zur Erde. Wie weit sind diese beiden Himmelskörper von der Erde entfernt?

6569
🖩

In einem Prozess nimmt ein System 24 kJ Wärme auf und verrichtet 7 kJ an Arbeit. Um wie viel ändert sich die innere Energie des Systems?

6683
🖩

Ein rechteckiger Öltank von 5,2 m Länge und 4,1 m Breite ist bis 3,9 m Höhe mit Heizöl von der Dichte 0,88 t/m³ und 12°C gefüllt. Um es dünnflüssig zu machen, wird es auf 70°C erwärmt. Um wie viel steigt der Ölspiegel und wie ändert sich die Dichte des Öls? (`gamma=9,6*10^-4"1/K"`)

6688
🖩

Der Magnesitkern eines Elektrospeicherofens hat eine Wärmekapazität von `1090" J/kgK"`. Er soll bei Erwärmung von 25°C auf 180°C eine Wärmeenergie von 75 MJ speichern können. Berechnen Sie die erforderliche Masse des Magnesitkerns!

6701
🖩

Wie groß ist der Flächeninhalt jener Fläche, die ein Raumwinkel von 1 sr aus der Oberfläche einer Einheitskugel (Radius `r=1" m"`) ausschneidet?

6702
🖩

Wie groß ist der Raumwinkel eines Kegels mit einem Öffnungswinkel von 120°?

6773
🖩

Ein Laserstrahl weist einen Lichtstrom von 0,16 lm bei 1 mm² Strahlquerschnitt in 1 m Entfernung auf. Wie groß ist die Lichtstärke?

6774
🖩

Eine punktförmige Lichtquelle mit 1000 lm hat in alle Raumrichtungen die gleiche Lichtstärke. Welchen Wert hat diese Lichtstärke?

6914
🖩

In einer Produktbeschreibung einer LED-Lampe findet man nachstehende Grafik. Überprüfen Sie die darin enthaltenen Angaben!

LED-Lampe

6968
🖩

In einem bestimmten Prozess werden einem System 33,5 kJ an Wärme zugeführt, während dieses System 6 kJ Arbeit verrichtet. Um wie viel ändert sich die innere Energie des Systems während dieses Prozesses?

7157
🖩

Kochplatte

Eine Kochplatte nimmt bei 230 V einen Strom von 4,5 A auf. Wie lange dauert es, um 2 kg Wasser von 8°C auf 65°C zu erwärmen, wenn der Wirkungsgrad der Kochvorrichtung 55 % beträgt?

 

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57. Hauptsätze der Wärmelehre

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