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Aufgabe

Standby-Betrieb eines Fotokopierers

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Ein bestimmter Fotokopierer einer Schule benötigt im Standby-Betrieb die elektrische Leistung von \(320\rm{W}\). Er wird mit einer Zeitschaltuhr morgens um 8:00Uhr ein- und abends um 18:00Uhr wieder ausgeschaltet.

a)Berechne, wie viel elektrische Energie gespart werden könnte, wenn der Kopierer nicht erst um 18:00Uhr sondern schon um 13:00Uhr abgeschaltet werden würde. Am Nachmittag noch benötigte Kopien könnten auf dem zweiten Kopierer ausgeführt werden. Rechne mit 220 Betriebstagen im Schuljahr und gib das Ergebnis sowohl in \(\rm{J}\) als auch in \(\rm{kWh}\) an.

b)Berechne, wie viel Geld man in einem Schuljahr durch das frühe Abschalten sparen könnte, wenn für die Kilowattstunde 15 Cent zu bezahlen ist.

c)Erläutere, warum die tatsächliche insgesamte Geldersparnis noch etwas höher als die in Teilaufgabe b) berechnete ist.

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a)\[{W_{\rm{el}}} = P \cdot t \Rightarrow {W_{\rm{el}}} = 320{\rm{W}} \cdot 220 \cdot 5,0{\rm{h}}  = 352000{\rm{Wh}} = 352{\rm{kWh}}\] \[{W_{\rm{el}}} = 352{\rm{kWh}} = 352000{\rm{W}} \cdot 3600{\rm{s}} = 1268000000{\rm{J}} = 1,3 \cdot {10^9}{\rm{J}}\]

b)Geldersparnis: \(G\) ; Kilowattstundenpreis: \(P = 15 \frac {\rm{Cent}}{\rm{kWh}} \) \[G = {W_{\rm{el}}} \cdot P \Rightarrow G = 352{\rm{kWh}} \cdot 15\frac{{{\rm{Cent}}}}{{{\rm{kWh}}}} = {52,8\rm{Euro}}\] Man würde ca. 53,-Euro sparen.

c)Die tatsächliche Geldersparnis ist insgesamt noch etwas höher, da durch die Abschaltung die Lebensdauer des Kopierers verlängert wird. Die Anschaffung eines neuen Kopierers wird hinausgeschoben.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung