Energie und Energieträger: Unterschied zwischen den Versionen

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*Energie ist das Geld der Physik. Man kann damit ausdrücken, wieviel etwas wert ist.
 
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*Energiemengen gibt man in der Einheit "Joule" (J) an.
 
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Version vom 29. Juni 2020, 12:09 Uhr

Einführung und Beispiele

  • Diese Weizenpflanzen bekommen ihre Energie kostenlos von der Sonne geliefert.

  • Womit Menschen ihre Energie beziehen können. (Video ab 20:50: Wieviel Energie steckt in einem Brötchen?)

  • Um in Bewegung zu bleiben brauchen die Muskeln Traubenzucker als Treibstoff.

  • Beim Bremsen wird das Fahrrad langsamer und die Felge wird heiß.

  • Und womit Autos ihre Energie beziehen.

  • Vielleicht bald auch so!

  • In einem fahrenden Auto steckt viel Energie.

  • Mit der Bremse kann das Auto die Energie wieder loswerden.

  • In einem Tornado steckt viel zerstörerische Energie.

  • Aber bewegte Luft kann man auch sinnvoll nutzen.

  • Bei uns kommt der Strom aus der Steckdose.

  • Damit ich mir meinen Tee kochen kann.

  • Das Wasser des Schluchsees...

  • ... kann diese Generatoren antreiben.

  • Eine Infotafel

  • Mit diesem oberschlächtigen Mühlrad hat man eine Mühle betrieben.

  • In warmen Wasser steckt auch Energie, die einen Motor antreiben kann.

  • Druckluft wird auch für große Kraftwerke als Speicher erwogen.

  • Im Wachs der Kerze und in der Flamme steckt Energie.

  • In geladenen Akkus steckt Energie, mit der man eine Lampe betreiben kann.

  • Im abgestrahlten Licht steckt auch Energie.

Der energetische "Preis" von Karotten beträgt ca. 1090 kJ pro kg.
  • Kann ein Gegenstand etwas antreiben, so enthält er "Energie". Man nennt ihn dann einen "Energieträger":
Nahrung treibt die Muskeln an, Benzin ein Auto, bewegte Luft ein Windrad, ein geladener Akku den elektrischen Strom, hoch liegendes Wasser ein Mühlrad, ...
  • Energie ist das Geld der Physik. Man kann damit ausdrücken, wieviel etwas wert ist.
  • Energiemengen gibt man in der Einheit "Joule" (J) an.

Maßeinheiten der Energie

Energiemengen werden in "Joule" (J) angegeben. (Nach dem britischen Bierbrauer und Physiker James Prescott Joule (1818–1889).) Für größere Mengen an Energie verwendet man wie bei Kilogramm (kg), Kilometer (km) oder Megabyte (MByte) die Vorsilben "kilo" oder "Mega":

[math]1\,\rm MJ = 1000\,\rm kJ = 1000000\,\rm J[/math]

Eine ältere noch häufig gebrauchte Energieeinheit ist die "Kalorie" (cal). Sie wird vor allem bei Lebensmitteln noch häufig verwendet. Eine Kalorie Energie entspricht ca. vier Joule Energie:

[math] 1\,\rm cal = 4{,}2\,\rm J[/math]

Die Energie "aus der Steckdose" wird in "KiloWattStunden" (kWh) abgerechnet:

[math]1\,\rm kWh = 1000\,\rm Wh = 3600\,\rm kJ = 3{,}6\,\rm MJ [/math]

Beispiele für Energiemengen

Gegenstand

Energiemenge in Joule

eine Tafel Schokolade

2000000 J = 2000 kJ = 2 MJ

Autobatterie

4000000 J = 4000 kJ = 4 MJ

ein Liter Benzin

30000000 J =30000 kJ = 30 MJ

Ein Liter kochendes Wasser[1]

300.000 J

Sonnenlicht auf einen m2 für eine Sekunde

1300 J = 1,3 kJ

Fahrradfahrerin mit 30 km/h

3400 J = 3,4 kJ

aufgepumpter Fahrradreifen

600 J

Schulranzen (10 kg) auf einem ein Meter hohen Tisch

100 J

Verschiedene Sorten von Energieträgern / Energieformen

Energie kann in verschiedenen Trägern gespeichert werden: Bewegung, Wärme, Benzin, Licht, Elektrizität,... Je nach Art des Energieträgers hat man der enthaltenen Energie verschiedene Namen gegeben.

Energieträger

Name der Energieform

Gras, Früchte, Getreide, Brot, Fleisch, Gemüse,...
Holz, Kohle, Erdöl, Benzin, Erdgas,...
Akku, Batterie

chemische Energie

heißes Wasser, heißer Dampf, heiße Luft,...

Wärmeenergie

Elektrizität in einem Kabel, geriebener Luftballon,...

elektrische Energie

Licht

Lichtenergie[2]

laufender Mensch, fahrendes Fahrrad oder Auto, rollender Ball, sich drehendes Rad,...

Bewegungsenergie mechanische Energie

zusammengedrückter Luftballon, auseinandergezogener Haargummi,...

Spannenergie

hochgelegenes Wasser in einem Stausee, ein hochgezogenes Gewicht einer mechanischen Uhr,...

Lageenergie

Fußnoten

  1. ↑ Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.
  2. ↑ Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.

Links



  • Das Energiebuch ; Prof. Dr. Gottfried Falk, Prof. Dr. Friedrich Herrmann et al, Schroedel Verlag, Hannover, 1981





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