Energie, Leistung & Wirkungsgrad

Das Wichtigste kurz erklärt

Energie, Leistung & Wirkungsgrad in 3 Schritten – mit Beispielen.

1. Energie und Leistung

   Energie kann man nur umwandeln, nicht erzeugen oder vernichten. Die Leistung gibt an, wie viel Energie pro Zeit umgesetzt wird: P = W : t (Einheit Watt).

   200 J in 10 s → P = 20 W.

2. Wirkungsgrad

   Der Wirkungsgrad ist der Anteil der zugeführten Energie, der sinnvoll genutzt wird. Keine Maschine erreicht 100 %, weil ein Teil als Wärme verloren geht.

   Von 100 J werden 60 J nutzbar → Wirkungsgrad 60 %.

3. Energiequellen

   Erneuerbar sind Sonne, Wind, Wasser und Biomasse; nicht erneuerbar Kohle, Öl, Gas und Uran. Eine Solarzelle wandelt Licht in Strom.

   Eine LED hat einen höheren Wirkungsgrad als eine Glühlampe.

Übungsaufgaben mit Lösungen

10 Beispielaufgaben aus diesem Thema – erst selbst überlegen, dann die Lösung aufklappen.

1. Energie kann man …

   • Aaus dem Nichts erzeugen
   • Bumwandeln, aber nicht erzeugen oder vernichten
   • Cvernichten
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   Richtig: B – umwandeln, aber nicht erzeugen oder vernichten

   Energieerhaltung.

2. Leistung: P = Energie : Zeit = W : ___Antwort: Größe

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   Lösung: t

   P = W/t.

3. Warum hat keine Maschine 100 % Wirkungsgrad?

   • Asie ist zu klein
   • Breiner Zufall
   • Cein Teil der Energie geht als Wärme verloren
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   Richtig: C – ein Teil der Energie geht als Wärme verloren

   Bei jeder Umwandlung geht ein Teil der Energie als Reibungs- und Abwärme verloren.

4. Warum sollte man Energie sparen?

   • ARessourcen schonen und Klima/Umwelt schützen
   • Bdamit elektrische Geräte schneller arbeiten
   • Cweil dadurch der Strom für alle Haushalte gratis wird
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   Richtig: A – Ressourcen schonen und Klima/Umwelt schützen

   Schutz von Umwelt und Vorräten.

5. Welche Energieumwandlung passiert in einer Glühlampe?

   • Aelektrische Energie in Licht (und viel Wärme)
   • BLicht in Strom
   • CSchall in Wärme
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   Richtig: A – elektrische Energie in Licht (und viel Wärme)

   Strom → Licht + Wärme.

6. Welche Energie ist klimafreundlich?

   • AErdgas
   • BErdöl
   • Cerneuerbare Energie
   • DKohlestrom
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   Richtig: C – erneuerbare Energie

   Erneuerbare Energie schützt das Klima.

7. Was ist Solarenergie?

   • AEnergie aus Kohle
   • BEnergie aus Wasser
   • CEnergie aus dem Sonnenlicht
   • DEnergie aus dem Wind
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   Richtig: C – Energie aus dem Sonnenlicht

   Solarzellen nutzen das Sonnenlicht.

8. Was bedeutet Energiewende?

   • Ader Wechsel zu erneuerbaren Energien
   • Bmehr Kohle verbrennen
   • Cmehr Erdöl
   • Dder Verzicht auf Strom
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   Richtig: A – der Wechsel zu erneuerbaren Energien

   Die Energiewende setzt auf erneuerbare Energie.

9. Was bedeutet die Formel P = W : t?

   • AEnergie ist Kraft mal Weg
   • BSpannung ist Strom mal Widerstand
   • CKraft ist Masse mal Beschleunigung
   • DLeistung ist Energie pro Zeit
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   Richtig: D – Leistung ist Energie pro Zeit

   Leistung = Energie : Zeit.

10. Begründe, warum erneuerbare Energien das Klima schonen.

    • Aweil sie neu sind
    • Bweil sie beim Betrieb kaum CO₂ erzeugen
    • Cweil erneuerbare Energien grundsätzlich noch viel mehr CO₂ als Kohlekraftwerke erzeugen
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    Richtig: B – weil sie beim Betrieb kaum CO₂ erzeugen

    Kaum CO₂ beim Betrieb.

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