Energie, Arbeit, Energieerhaltung, Wirkungsgrad

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1 Energie, Arbeit, Energieerhaltung, Wirkungsgrad
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1 Energie
1.1 Energieerhaltungssatz der Mechanik
ΣEi = Eges = Epot + Ekin + … = const.
1.2 Mechanische Arbeit
W = F·s
F = Kraft in N
s = Weg in m
1.3 Wirkungsgrad
=
E ab W ab
=
E zu W zu
W = Arbeit in J
1.4 Kinetische Energie
1
E kin= ⋅m⋅v 2
2
v = Geschwindigkeit in m/s
Epot = m·g·h
g = Erdbeschleunigung, 10 m/s2
1
E F = ⋅k⋅x 2
2
k = Federkonstante in N/m
1.5 Potentielle Energie
1.6 Spannenergie
Spannenergie EF einer Feder:
1.7 Dichte
ϱ=
m
V
ρ = Dichte in kg/m3
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1 Energie, Arbeit, Energieerhaltung, Wirkungsgrad
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1.8 Temperatur
T = ϑ + 273 K
ϑ = Temperatur in °C
T = Temperatur in K
1.9 Gesetz von Gay-Lussac
V1 T1
=
V2 T2
p = konst.
V = Volumen in m³
T = Temperatur in K
1.10 Gesetz von Amontons
p1 p 2
=
T1 T 2
V = konst.
p = Druck in bar
1.11 Gesetz von Boyle und Mariotte
V 1 p2
=
V 2 p1
T = konst.
1.12 Spezifische Wärmekapazität
 E=c⋅m⋅T
ΔE = Energieänderung in J
c = spezifische Wärmekapazität in
kJ
kg⋅K
m = Masse in kg
1.13 Erste Hauptsatz der Thermodynamik
U =QU
ΔU = innere Energie in J
W = Arbeit in J
Q = Wärme in J
nützliche Umrechnungen
Umrechnung Energien
1J = 1Nm = 1Ws
Umrechnung Newton in si-Basiseinheiten
1N = 1
Umrechnen von Drücken
1 bar = 100.000 Pa = 1000 hPa = 10 N/cm2 = 1,02 at
(Auswahl)
kg⋅m
2
s