Wie kann aus Wasserstoff Wärme gewonnen werden?

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Wie kann aus Wasserstoff Wärme gewonnen werden?

Antwort

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Wieviel Wärme nimmt ein 4 m² großes Wohnzimmerfenster in Dieburg im November durch Sonnenstrahlung auf?

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Wie entsteht Wärme in einem Kernkraftwerk?

Wie funktioniert Wärmeenergie?

Wie heißt die Energieform, die im Dampferzeuger eines Kernkraftwerks entsteht, wenn heißes Wasser Wasser zum Sieden bringt?

Accepted Answer

Wärme kann aus Wasserstoff auf verschiedene Weise gewonnen werden, hauptsächlich durch Verbrennung oder durch Nutzung in Brennstoffzellen. 1. **Verbrennung**: Wasserstoff kann in einem Verbrennungsmotor oder einem Heizkessel verbrannt werden. Dabei reagiert Wasserstoff (H₂) mit Sauerstoff (O₂) aus der Luft und bildet Wasser (H₂O), wobei Wärme freigesetzt wird. Die chemische Reaktion lautet: \[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + \text{Wärme} \] Diese Methode ist relativ einfach und direkt, erfordert jedoch spezielle Ausrüstung, um die Verbrennung sicher und effizient zu gestalten. 2. **Brennstoffzellen**: In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff elektrochemisch mit Sauerstoff kombiniert, um Elektrizität zu erzeugen. Die dabei entstehende Wärme ist ein Nebenprodukt des Prozesses. Brennstoffzellen sind effizienter als die direkte Verbrennung, da sie einen größeren Teil der Energie in elektrische Energie umwandeln können. Die grundlegende Reaktion in einer Brennstoffzelle ist dieselbe wie bei der Verbrennung: \[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + \text{Elektrizität} + \text{Wärme} \] Beide Methoden haben ihre spezifischen Anwendungen und Vorteile, abhängig von den Anforderungen an Effizienz, Sicherheit und Infrastruktur.

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Um zu berechnen, wie viel Wärme ein Wohnzimmerfenster in Dieburg (Hessen, Deutschland) mit 4 m² Fläche im November durch Sonneneinstrahlung aufnimmt, sind folgende Faktoren relevant: 1... [mehr]

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Um zu berechnen, wie viel Wärme ein Wohnzimmerfenster in Dieburg (Hessen, Deutschland) mit 4 m² Fläche im November durch Sonneneinstrahlung aufnimmt, sind folgende Faktoren relevant: 1. **Solare Einstrahlung im November**: In Dieburg liegt die durchschnittliche Globalstrahlung im November bei etwa 1,0–1,2 kWh/m² pro Tag (Quelle: Deutscher Wetterdienst, [DWD](https://www.dwd.de/DE/leistungen/solarenergie/solarenergie.html)). 2. **Fensterfläche**: 4 m² 3. **Transmissionsgrad des Fensters**: Moderne Wärmeschutzfenster lassen etwa 50–70 % der Sonnenenergie durch (g-Wert = 0,5–0,7). Für eine grobe Schätzung nehmen wir einen g-Wert von 0,6 (60 %). **Berechnung:** - **Tägliche Einstrahlung auf das Fenster:** 1,1 kWh/m² × 4 m² = 4,4 kWh pro Tag - **Davon durchgelassene Energie (g-Wert 0,6):** 4,4 kWh × 0,6 = 2,64 kWh pro Tag **Ergebnis:** Ein 4 m² großes Fenster in Dieburg fängt im November durchschnittlich etwa **2,6 kWh Sonnenwärme pro Tag** ein. **Hinweis:** Der tatsächliche Wert schwankt je nach Wetter, Ausrichtung des Fensters (Süden, Osten, Westen, Norden), Verschattung und Fenstertyp. Die Angabe ist ein Mittelwert für ein nach Süden ausgerichtetes Fenster ohne Verschattung.

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In Deutschland gibt es derzeit keine klassischen Wasserstoffkraftwerke im Sinne von großen, ausschließlich auf Wasserstoff basierenden Kraftwerken zur Stromerzeugung im industriellen Ma&sz... [mehr]

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In Deutschland gibt es derzeit keine klassischen Wasserstoffkraftwerke im Sinne von großen, ausschließlich auf Wasserstoff basierenden Kraftwerken zur Stromerzeugung im industriellen Maßstab. Es existieren jedoch mehrere Pilotanlagen, Demonstrationsprojekte und kleinere Kraftwerke, die Wasserstoff zur Strom- und Wärmeerzeugung nutzen, meist im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten oder als Teil von Power-to-Gas-Konzepten. Beispiele für solche Anlagen sind: - Das Wasserstoff-BHKW (Blockheizkraftwerk) in Hamburg-Reitbrook - Die Wasserstoff-Kraftwerksprojekte in der Modellregion „Reallabor Westküste 100“ - Verschiedene Power-to-Gas-Anlagen, wie z.B. in Falkenhagen oder Werlte Die genaue Anzahl schwankt, da ständig neue Projekte entstehen und andere beendet werden. Es handelt sich aber um eine niedrige zweistellige Zahl an Anlagen, die Wasserstoff zur Stromerzeugung nutzen. Großtechnische Wasserstoffkraftwerke, wie sie etwa für die Zukunft geplant sind, befinden sich in Deutschland noch in der Entwicklungs- oder Planungsphase. Weitere Informationen findest du beispielsweise beim [Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz](https://www.bmwk.de/Navigation/DE/Home/home.html) oder bei der [Nationalen Wasserstoffstrategie](https://www.bmbf.de/bmbf/de/forschung/energie/wasserstoffstrategie/wasserstoffstrategie_node.html).

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Thermische Energie ist die Energie, die in einem System aufgrund der Bewegung der Teilchen enthalten ist. Sie ist eng mit der Temperatur eines Körpers verbunden: Je höher die Temperatur, des... [mehr]

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Thermische Energie ist die Energie, die in einem System aufgrund der Bewegung der Teilchen enthalten ist. Sie ist eng mit der Temperatur eines Körpers verbunden: Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen und desto mehr thermische Energie besitzt das System. Diese Energie kann in Form von Wärme übertragen werden, was bedeutet, dass sie von einem Körper auf einen anderen übergehen kann, wenn ein Temperaturunterschied besteht. Thermische Energie spielt eine zentrale Rolle in vielen physikalischen Prozessen, wie z.B. in der Thermodynamik, und ist entscheidend für das Verständnis von Phänomenen wie Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung.

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Die Wärme in einem Kernkraftwerk entsteht durch den Prozess der Kernspaltung. In einem Kernreaktor werden schwere Atomkerne, meist Uran-235 oder Plutonium-239, durch Neutronen beschossen. Wenn ei... [mehr]

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Die Wärme in einem Kernkraftwerk entsteht durch den Prozess der Kernspaltung. In einem Kernreaktor werden schwere Atomkerne, meist Uran-235 oder Plutonium-239, durch Neutronen beschossen. Wenn ein Neutron auf einen Atomkern trifft, kann dieser instabil werden und sich spalten. Bei der Spaltung zerfällt der Atomkern in zwei kleinere Kerne und setzt dabei eine erhebliche Menge an Energie in Form von Wärme frei. Diese Wärme wird dann verwendet, um Wasser zu erhitzen und in Dampf umzuwandeln. Der erzeugte Dampf treibt Turbinen an, die mit Generatoren verbunden sind, um elektrischen Strom zu erzeugen. Der gesamte Prozess ist Teil eines geschlossenen Kreislaufs, der die Effizienz und Sicherheit des Kraftwerks gewährleistet.

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Wärmeenergie ist die Energie, die in einem System aufgrund der Bewegung der Teilchen gespeichert ist. Sie ist eine Form von kinetischer Energie, die durch Temperaturunterschiede zwischen verschie... [mehr]

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Wärmeenergie ist die Energie, die in einem System aufgrund der Bewegung der Teilchen gespeichert ist. Sie ist eine Form von kinetischer Energie, die durch Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Körpern oder innerhalb eines Körpers entsteht. Wärmeenergie kann durch Wärmeübertragung, wie Wärmeleitung, Konvektion oder Strahlung, von einem Körper auf einen anderen übertragen werden. In der Thermodynamik spielt Wärmeenergie eine zentrale Rolle, insbesondere in Bezug auf die Gesetze der Energieerhaltung und die Umwandlung von Energieformen.

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Die Energieform, die im Dampferzeuger genutzt wird, um Wasser zum Sieden zu bringen, ist thermische Energie oder Wärmeenergie. Diese entsteht durch die Kernspaltung im Reaktor des Kernkraftwerks.

Accepted Answer

Die Energieform, die im Dampferzeuger genutzt wird, um Wasser zum Sieden zu bringen, ist thermische Energie oder Wärmeenergie. Diese entsteht durch die Kernspaltung im Reaktor des Kernkraftwerks.

Kategorie: Energie Tags: Kernkraft Dampferzeuger Wärme