Solarthermie-Anlagen – 2074. Aufgabe 2_074
Hier findest du folgende Inhalte
Aufgaben
Aufgabe 3012
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 16. September 2020 - Teil-2-Aufgaben - 1. Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Solarthermie-Anlagen
Bei Solarthermie-Anlagen wird die Sonnenstrahlung von sogenannten Solarmodulen in Wärme umgewandelt. Diese Wärme kann beispielsweise zur Warmwassererzeugung oder zur Heizung von Gebäuden verwendet werden.
Teil a
Ein Solarmodul einer Solarthermie-Anlage mit der Lange l schließt mit dem waagrechten Erdboden den Winkel φ ein. Dieser Winkel φ wird durch eine Stütze mit variabler Lange s so verändert, dass das Solarmodul mit den Sonnenstrahlen einen rechten Winkel einschließt. Die Sonnenstrahlen treffen unter dem Winkel ε auf den Erdboden auf.
Die Situation ist in der nachstehenden Abbildung modellhaft dargestellt.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Geben Sie eine Formel an, mit der s unter Verwendung von l und ε berechnet werden kann.
s =
Das oben abgebildete Solarmodul hat die Lange l = 1 666 mm. Bei diesem Solarmodul nimmt der Winkel ε im Laufe eines bestimmten Tages Werte von 14° bis 65° an.
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Geben Sie den maximalen Wert von s in mm an.
Schon den nächsten Urlaub geplant?
Auf maths2mind kostenlos auf Prüfungen vorbereiten!
Nach der Prüfung mit dem gesparten Geld deinen Erfolg genießen.
Aufgabe 3013
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 16. September 2020 - Teil-2-Aufgaben - 1. Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Solarthermie-Anlagen
Bei Solarthermie-Anlagen wird die Sonnenstrahlung von sogenannten Solarmodulen in Wärme umgewandelt. Diese Wärme kann beispielsweise zur Warmwassererzeugung oder zur Heizung von Gebäuden verwendet werden.
Teil b
Die Leistung einer bestimmten Solarthermie-Anlage an einem wolkenfreien Tag wird durch die Funktion P modelliert. Dabei gilt:
\(P\left( t \right) = 0,0136 \cdot {a^3} \cdot {t^4} - 0,272 \cdot {a^2} \cdot {t^3} + 1,36 \cdot a \cdot {t^2}\)
t | Zeit in h, die seit dem Sonnenaufgang (t = 0) vergangen ist |
P(t) | Leistung in kW zur Zeit t |
a | Parameter |
Beim Sonnenaufgang und beim Sonnenuntergang beträgt die Leistung der Solarthermie-Anlage 0 kW. Zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang nimmt die Funktion P positive Werte an.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Ermitteln Sie für diese Solarthermie-Anlage den Wert des Parameters a für einen bestimmten wolkenfreien Tag, an dem die Sonne um 7:08 Uhr aufgeht und um 18:38 Uhr untergeht.
Die Arbeit, die von der Solarthermie-Anlage zwischen den zwei Zeitpunkten t1 und t2 verrichtet wird, ist
\(\int\limits_{{t_1}}^{{t_2}} {P\left( t \right)} \,dt\)
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Berechnen Sie die an diesem Tag von der Solarthermie-Anlage verrichtete Arbeit (in kWh).