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===Noch mehr Aufgaben zur Interferenz von Licht===
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=====6) Lichtfarben und Wellenlänge=====
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:Ein Gitter wird vom Licht einer Glühlampe beleuchtet. Hinter dem Gitter ist im Abstand von 60cm ein Schirm. ([[Optische_Gitter#Versuch:_Gl.C3.BChlampenlicht_trifft_auf_ein_Gitter|Versuchsaufbau]]) Hier die Ergebnisse:
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==Aufgaben zur Energie==
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====Energieträger und Energieformen====
  
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<gallery widths=180px heights=130px  perrow=3 >
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{|class="wikitable" style="float:right;"
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Bild:Gitter_Messung_80pro_mm_60cm_Spalt_schmal.jpg|Gitter mit 80 Linien pro mm
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!
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Bild:Gitter_Messung_300pro_mm_60cm.jpg|Gitter mit 300 Linien pro mm
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Energieträger
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Name der Energieform
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Holz
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|colspan="2"|chemische Energie
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heißes Wasser
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geriebener Luftballon
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|colspan="2"|elektrische Energie
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Licht
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|colspan="2"|Lichtenergie<ref>Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.</ref>
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laufender Mensch
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|Bewegungsenergie
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|rowspan="3"|mechanische Energie
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[[Media:Luftballon Druecken.jpg|zusammengedrückter Luftballon]]
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|Spannenergie
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hochgelegenes Wasser in einem Stausee
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|Lageenergie
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'''a)''' Bestimmen Sie aus den Messergebnissen die Wellenlänge von violettem, blauen, grünem, gelben und rotem Licht. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit Literaturwerten.
 
  
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'''b)''' Warum ist das Maximum nullter Ordnung weiss und nicht bunt wie die anderen?
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'''1)''' Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.
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*Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.
  
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'''c)''' Zu dem Gitter mit 80 Linien pro mm:
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'''2)''' Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.
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*Warum ist das zweite Maximum breiter als das erste?
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*Nenne für jede Energieform ein ''anderes'' Beispiel in folgender Art:
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*Begründen Sie, dass das zweite Maximum doppelt so breit sein müsste wie das erste. Wie breit ist demnach das dritte?
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:"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."
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<br style="clear: both" />
  
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=====7) Einzelspalt=====
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{|class="wikitable" style="text-align: right; float:right; "
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Beleuchtet man einen schmalen Spalt mit weißem Licht, so kann man dahinter ein buntes Streifenmuster auf einem Schirm beobachten.
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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*Wie kommt es zu den wiederholten dunklen Stellen? Fertigen Sie eine Zeichnung zur Begründung an.
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Gegenstand
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*Wie kommt es zu den farbigen Rändern der hellen Stellen?
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:Sind die hellen Stellen nach Außen hin oder zur Mitte hin rot? Begründen Sie.
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Ein Einzelspalt hat eine Breite von genau einer Wellenlänge des einfallenden Lichtes.
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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*Wie breit ist das nullte Maximum, oder genauer: Unter welchem Winkel ist das Maximum nullter Ordnung zu sehen?
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Energiemenge in Joule
  
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=====8) Haaresbreite=====
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:'''a)''' Bestimmen Sie mit aus den Messergebnissen des "[[Doppelspaltversuch_(Schatten_eines_Haares)#Versuch:_Der_Schatten_eines_Haares|Haarschattenversuchs]]" die Wellenlänge des Laserlichts.
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
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:'''b)''' Mit einem Laserpointer läßt man rotes Licht der Wellenlänge 650nm auf ein Haar fallen. Die Dicke des Haares hat man vorher zu 5 Hundertstel mm gemessen. Auf der 2m entfernten Wand kann man nun eine interessante Beobachtung machen.
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Sonnenlicht auf einen m<sup>2</sup> für eine Sekunde
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:Zeichnen Sie das auf der Wand sichtbare Muster in Originalgröße.
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=====9) Ein Seidenschal=====
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
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:Ein roter Laserpointer, mit einer Wellenlänge von 630nm  wird auf einen Schal gerichtet. Drei Meter hinter dem Schal kann man folgende Beobachtung machen:
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1.300 J
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:[[Datei:Licht_Interferenz_Schal_3m.jpg|none|thumb]]
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*Erklären Sie die Beobachtung. Welche Eigenschaften des Schals können Sie daraus berechnen?
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*Oder genauer: Bestimmen Sie die Dicke der Fäden und die Breite der Lücken in horizontaler und vertikaler Richtung.
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=====10) Eine CD oder DVD=====
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:Ein Laserpointer emmittiert Licht einer Wellenlänge von 630nm und wird auf eine CD gerichtet. Man macht folgende Beobachtung:
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
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:[[Datei:Lichtinterferenz_CD_Reflektionsgitter_Beobachtung.jpg|thumb|none]]
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ein Liter Benzin
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:Zwischen den Maxima Nullter und erster Ordnung bildet sich ein Winkel von 22°.
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*Berechnen Sie daraus den Abstand zwischen den Rillen einer CD und schätzen Sie daraus die Anzahl der Rillen der CD ab.
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:Wie groß ist der Winkel zum Maximum zweiter Ordnung?
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*Erkundigen Sie sich nach dem Rillenabstand einer DVD.
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:Wie verändert sich das Interferenzmuster, wenn man die CD durch eine DVD austauscht?
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=====11) Mehrfachspalt und Zeigeraddition=====
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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[[Datei:RCL_Vierfachspalt_532nm_10um_40um.jpg|thumb]]
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30.000.000 J
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Das nebenstehende Bild zeigt das Bild eines Schirms hinter einem beleuchteten Mehrfachspalt. Der verwendete Laser hat eine Wellenlänge von 532nm und der Abstand zwischen Spalt und Schirm beträgt 1m.
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*Wieviele Spalte hat der Mehrfachspalt? Begründen Sie in Worten und mit Hilfe von Zeigeraddition.
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*Wie breit sind die einzelnen Spalte und wie groß ist der Mittenabstand zwischen den Spalten?
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Akku eines E-Autos<ref>Siehe Wikipedia: [https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_3#Batterietechnik Tesla Model 3]</ref>
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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180.000.000 J
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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aufgepumpter Fahrradreifen
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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600 J
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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100 J
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Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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300.000 J
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Fahrradfahrerin mit 30 km/h
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3.000 J
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|-
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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eine Tafel Schokolade
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2.000.000 J
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'''3)''' Aus der Tabelle kann man ablesen:
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:"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
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*Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.
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<br style="clear: both" />
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==Energiewandler / Energieumlader==
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[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|right]]
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'''4) Energie für Maschinen'''
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Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um. 
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:'''a)''' Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
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:'''b)''' Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.
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<br style="clear: both" />
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[[Datei:Aufgabe_Energie_für_Mensch_und_Tier.png|435px|right]]
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'''5) Energie für den Menschen'''
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Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?
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*Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein!
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Brot/Fleisch   Grashalme
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Muskelmasse&Fett&Milch
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Muskelmasse&Fett&Milch 
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Kot&Urin          Kot&Urin
 +
Wärme           Wärme
 +
Grashalme   Weizenkörner
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Bewegung          Bewegung
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Licht           Licht
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*Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?
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<br style="clear: both" />
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'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
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In [[Media: Energieumlader-Tabelle_teilausgefüllt_als_Aufgabe.pdf|dieser Tabelle]] sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.
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*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.

Aktuelle Version vom 17. November 2025, 23:13 Uhr

Aufgaben zur Energie

Energieträger und Energieformen

Energieträger

Name der Energieform

Holz

chemische Energie

heißes Wasser

Wärmeenergie

geriebener Luftballon

elektrische Energie

Licht

Lichtenergie[1]

laufender Mensch

Bewegungsenergie mechanische Energie

zusammengedrückter Luftballon

Spannenergie

hochgelegenes Wasser in einem Stausee

Lageenergie


1) Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.

  • Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.

2) Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.

  • Nenne für jede Energieform ein anderes Beispiel in folgender Art:
"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."


Gegenstand

Energiemenge in Joule

Sonnenlicht auf einen m2 für eine Sekunde

1.300 J

ein Liter Benzin

30.000.000 J

Akku eines E-Autos[2]

180.000.000 J

aufgepumpter Fahrradreifen

600 J

Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch

100 J

Ein Liter kochendes Wasser[3]

300.000 J

Fahrradfahrerin mit 30 km/h

3.000 J

eine Tafel Schokolade

2.000.000 J


3) Aus der Tabelle kann man ablesen:

"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
  • Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.


Energiewandler / Energieumlader

Aufgaben Energieumlader.png

4) Energie für Maschinen

Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um.

a) Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
b) Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.


Aufgabe Energie für Mensch und Tier.png

5) Energie für den Menschen

Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?

  • Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein! 
Brot/Fleisch	  Grashalme
Muskelmasse&Fett&Milch
Muskelmasse&Fett&Milch  	
Kot&Urin          Kot&Urin
Wärme	          Wärme
Grashalme	  Weizenkörner
Bewegung          Bewegung
Licht	          Licht
  • Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?


6) Viele verschiedene Energieumlader

In dieser Tabelle sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.

  • Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.


Referenzfehler: Es sind <ref>-Tags vorhanden, jedoch wurde kein <references />-Tag gefunden.

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