Federbelasteter Hydrospeicher

Wir betrachten ein einfaches Modell eines federbelasteten Hydrospeichers. Der vertikal stehende Speicher (Grundfläche 50 dm²) werde von einem Kolben, der an einer Feder hängt, zugedeckt. Kolben und Feder sind so konstruiert, dass sie zusammen einen Druck (Überdruck) erzeugen, der von Null her linear mit der Füllhöhe zunimmt. Bei einem Meter Füllhöhe wird ein Druck von 0.5 bar erzeugt. Die Flüssigkeit habe eine Dichte von 1.5 kg/Liter.

1. Wie gross ist die Kapazität des Speichers?
2. Wieviel Energie muss eine Pumpe mindestens aufwenden, um 1000 Liter hineinzudrücken?
3. Wieviel Flüssigkeit kann eine Pumpe in den Speicher hineindrücken, bis 20 kJ Energie aufgewendet worden sind?