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==Aufgaben zur Energie==
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==Versuch: Ein Wasserstromkreis==
 
  
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;Aufbau
 
  
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An eine Wasserpumpe sind Schläuche angeschlossen, die den Ausgang der Pumpe mit dem Eingang verbinden. In den Schläuchen befindet sich mit Lebensmittelfarbe gefärbtes Salzwasser.
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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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<ref>Das gefärbte Wasser ist wesentlich besser zu sehen als ungefärbtes Wasser. Das Salz im Wasser verhindert die Bildung von Algen und wirkt auch antibakteriell.</ref>
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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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'''2)''' Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.
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*Nenne für jede Energieform ein ''anderes'' Beispiel in folgender Art:
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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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Energiemenge in Joule
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Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
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Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
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300.000 J
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Fahrradfahrerin mit 30 km/h
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3.000 J
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eine Tafel Schokolade
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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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==Energiewandler / Energieumlader==
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[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|right]]
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'''4) Energie für Maschinen'''
  
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An einer Stelle verzweigt sich der Schlauch in zwei Schläuche, die später wieder zu einem Schlauch zusammengeführt werden.
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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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An mehreren Stellen sind kleine Wasserrädchen eingebaut. Je ein Rädchen in den zwei verzweigten Teilen und je eines vor und hinter dem verzweigten Teil.
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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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Außerdem sind noch Wasserhähne eingebaut. Jeweils einer vor und hinter dem verzweigten Teil und je einer in den verzweigten Teilen.
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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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  Bild:Wasserstromkreis verzweigt.jpg
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  Muskelmasse&Fett&Milch
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  Bild:Wasserstromkreis_als_Modell.png|Die Zeichnung des Aufbaus. (mit einem zusätzlichen Hahn)
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  Muskelmasse&Fett&Milch 
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</gallery>
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Kot&Urin          Kot&Urin
 +
Wärme           Wärme
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Grashalme   Weizenkörner
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Bewegung          Bewegung
 +
Licht           Licht
  
−
Folgende Fragen kann man sich stellen:
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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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:'''a)''' Wie werden sich die Rädchen drehen, wenn man die Pumpe einschaltet?
+
<br style="clear: both" />
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:'''b)''' Welches Rädchen wird zuerst anhalten, wenn man den Hahn 1 oder 2 zudreht?
+
−
:'''c)''' Was passiert, wenn man Hahn 3 oder 4 schließt?
+
  
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;Beobachtung
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'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
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:'''a)''' Die Rädchen A und B drehen sich gleichschnell. Auch C und D drehen sich gleichschnell, aber langsamer als A und B.
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:'''b)''' Egal ob man Hahn 1 oder 2 schließt, alle Rädchen halten (fast) gleichzeitig an.
+
−
:'''c)''' Wird Hahn 3 geschlossen, so bleibt Rädchen C stehen. Das Rädchen D dreht sich schneller und zwar genauso schnell wie A und B. (Wenn man genau hinschaut, sieht man, dass sich A und B etwas langsamer drehen als vorher.)
+
  
−
;Folgerung
+
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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:'''a)''' Der Wasserstrom teilt sich auf und fließt wieder zusammen. In den verzweigten Teilen fließt weniger Wasser (pro Zeit), die Stromstärke ist geringer.
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:'''b)''' Der Wasserstromkreis reagiert als ganzes. Wird an einer Stelle der Wasserfluß unterbrochen, so bleibt das gesamte Wasser in diesem Kreis stehen.
+
−
:'''c)''' Im unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich groß. (Sind beide Teile der Verzweigung geöffnet, so ist der Widerstand zweier Schläuche geringer als der Widerstand eines einzelnen Schlauches und die Rädchen A und B drehen sich schneller.)
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==Fußnoten==
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*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.
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<references />
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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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