Leistung & Wirkungsgrad

Das Wichtigste kurz erklärt

Leistung & Wirkungsgrad in 3 Schritten – mit Beispielen.

1. Leistung

   Leistung = Arbeit : Zeit (P = W : t). Einheit: Watt (W) = J/s. Schneller = mehr Leistung.

   W = 600 J in 3 s → P = 200 W

2. Wirkungsgrad

   η = nutzbare Energie : zugeführte Energie. Immer kleiner als 100 %, weil ein Teil (z. B. als Wärme) verloren geht.

   80 J nutzbar von 100 J → η = 80 %

3. LED gegen Glühlampe

   Die LED hat einen höheren Wirkungsgrad – sie verliert weniger Energie als Wärme.

   Glühlampe wird heiß = viel Verlust

Übungsaufgaben mit Lösungen

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

1. Leistung berechnet man mit …

   • AP = t : W
   • BP = W · t
   • CP = Arbeit : Zeit (W : t)
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   Richtig: C – P = Arbeit : Zeit (W : t)

   P = Arbeit : Zeit (W : t) – sie sagt, wie schnell Arbeit verrichtet wird.

2. P = 100 W über t = 5 s. Arbeit W = ___ JAntwort: Joule

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   Lösung: 500

   W = P · t = 100 · 5 = 500 J.

3. 80 J nutzbar von 100 J zugeführt. Wirkungsgrad η = ___ %Antwort: Prozent

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   Lösung: 80

   η = 80 : 100 = 80 %.

4. Ein Motor: 600 J zugeführt, 150 J Reibungsverlust. Nutzenergie = ___ JAntwort: Joule

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   Lösung: 450

   600 − 150 = 450 J.

5. P = 50 W, W = 250 J. Zeit t = ___ sAntwort: Sekunden

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   Lösung: 5

   t = W : P = 250 : 50 = 5 s.

6. In welcher Einheit misst man die Leistung?

   • AWatt (W)
   • BNewton
   • CJoule
   • DAmpere
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   Richtig: A – Watt (W)

   Leistung: Watt.

7. Wie viel Watt sind 1 Kilowatt?

   • A1000 W
   • B100 W
   • C10000 W
   • D10 W
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   Richtig: A – 1000 W

   1 kW = 1000 W.

8. t = W : P. Für W = 100 J und P = 20 W ist t = ?

   • A0,2 s
   • B2000 s
   • C120 s
   • D5 s
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   Richtig: D – 5 s

   100 : 20 = 5 s.

9. P = W : t. Für W = 50 J und t = 2 s ist P = ?

   • A0,04 W
   • B25 W
   • C52 W
   • D100 W
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   Richtig: B – 25 W

   50 : 2 = 25 W.

10. Warum erwärmt sich ein Motor im Betrieb?

    • Aer wird leichter
    • Ber erzeugt Energie aus nichts
    • Cein Teil der Energie wird in Wärme umgewandelt
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    Richtig: C – ein Teil der Energie wird in Wärme umgewandelt

    Verlustenergie wird zu Wärme.

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