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Version vom 11. März 2018, 23:55 Uhr
Energieverluste und Wirkungsgrad
Energieverluste und Wirkungsgrad
|
Energieumlader |
Wirkungsgrad ca. |
Energieabgabe mit |
|---|---|---|
|
Pflanze |
35% |
Holz, Körner,...
|
|
Solarzelle |
18% |
Elektrizität (elektrische Energie) |
|
Kernkraftwerk |
33% | |
|
Kohlekraftwerk |
35% | |
|
Windkraftanlage |
50% | |
|
Wasserkraftwerk |
85% | |
|
Generator
|
85%
|
Elektrizität |
|
Lautsprecher |
0,3% |
Bewegung (Bewegungsenergie) |
|
alter Dampfmotor
|
5% | |
|
Mensch |
30% | |
|
Benzinmotor |
35% | |
|
Elektromotor |
95% | |
|
Glühlampe |
4% |
Licht (Lichtenergie) |
|
Energiesparlampe |
16% | |
|
LED |
20% | |
|
Glühwürmchen |
90% | |
|
Gasheizung |
85% |
Wärme (Wärmeenergie) |
|
Elektroheizung |
100% |
1) "Ein Automotor hat einen Wirkungsgrad von ca. [math]1/3 \approx 33 \%[/math]."
- Was ist damit gemeint?
|
2) In diesem Energieflussdiagramm ist der Weg der Energie bei einem Kohlekraftwerk dargestellt.
|
|
3) Werden viele Energieumlader zu einer Kette geschaltet, so berechnet sich der Gesamt-Wirkungsgrad, indem man alle einzelnen Wirkungsgrade multipliziert.
Fährt ein Mensch Fahrrad, der vorher ein Brot gegessen hat, so soll die Energie mit der Bewegung abgegeben werden:
- [math] 35\% \cdot 30\% = 0{,}35 \cdot 0{,}3 = 0{,}105 =10{,}5 \%[/math]
Der Wirkungsgrad beträgt insgesamt ca. 10%. Das heißt ca. 10% der Energie aus dem Sonnenlicht ist in der Bewegung angekommen.
a) Berechne den Gesamt-Wirkungsgrad von:
- einer Glühlampe, die von einem Kohlekraftwerk betrieben wird.
- der Energieumladerkette der Dampfmaschine: Dampfmotor > Generator > Glühlampe.
b) Vergleiche den Wirkungsgrad von:
- einem Benzinauto mit einem Elektroauto, das den Akku mit einem Kohlekraftwerk lädt.
- einer Gasheizung mit einer Elektroheizung, die von einem Kohlekraftwerk angetrieben wird.
