Die Energie

Energie gibt es nicht alleine!
Energie ist eine mengenartige
Größe!
Wie man die Energiemenge angibt
Formelzeichen:
E
Einheit:
1 J (Joule)
1 kJ = 1000 J
1 Tafel Schokolade (100 g)
E  2.400 kJ
1 Mignonzelle
1 Liter Benzin
E  35.000 kJ
E  5 kJ
Wozu brauchen wir Energie?
Menschen, Tiere: Zum Laufen, Radfahren, Klettern, Jagen,
Schwimmen, ... , kurz: zum Leben.
Menschen und Tiere nehmen die Energie über die Nahrung auf.
Wohnung: Zum Heizen
Wir verbrennen Holz, Öl oder Erdgas
Pflanzen: Zum Wachsen, ... , zum Leben.
Pflanzen nehmen die Energie über das Sonnenlicht auf.
Autos, Flugzeuge, Schiffe
Sie erhalten die Energie über das Benzin, Kerosin, Diesel, ...
Handys, MP3-Player, Computer, Fernseher, Lampe, ...
Sie erhalten die Energie über den elektrischen Strom.
Menschen, Tiere: Zum Laufen, Radfahren, Klettern, Jagen,
Schwimmen, ... , kurz: zum Leben.
Menschen und Tiere nehmen die Energie über die Nahrung auf.
Ca. 250 kcal
Ca. 750 kcal
Energiebedarf
einer jungen
Frau
Ca. 1500 kcal
1kcal = 4,2kJ
Um die Energie von 1 Würfelzucker (ca. 10 kcal)
zu „verbrauchen“, muss man ca. 10 min kurbeln
(bei 20 Watt Leistung und einem Wirkungsgrad von 25%).
10 kcal
Nur ¼ der Energie im Würfelzucker kann
nutzbar gemacht werden.
Energie kann übertragen werden
Energieübertragung
Energie sinkt
Energie steigt
Energie
Kerze
Energie
Energie
Wasser
Wasser erwärmen
Stopfen hinausschießen
Eierboot fahren
lassen
Bewegte Körper als Energiespeicher
Zum Beschleunigen
eines Autos benötigt
man Energie.
Im bewegten Auto
steckt nun Energie.
Im sich drehenden Rad
steckt Energie.
Beim Abbremsen mit der
Hand spüren wir, wie die
Finger warm werden.
Gespannte Körper als Energiespeicher
Überall ist Energie gespeichert
Das Schwerefeld als Energiespeicher
Um einen Korb hoch zu ziehen,
benötigt man Energie.
Wo steckt die Energie?
• im Korb ???
• im System Erde – Korb ?
• im Schwerefeld ?
Fließt das Wasser die Rohre hinunter,
dann nimmt es aus dem Schwerefeld
Energie auf.
In der Turbine gibt das Wasser die
Energie wieder ab. Mit der Drehbewegung der Welle wird die Energie
auf den Generator übertragen.
Der Generator gibt die Energie dann
mit der Elektrizität ab.
Energieerhaltungssatz
Energie
Energie
Energie im
Schwungrad
Energie in
der Feder
Energie kann
weder erzeugt,
noch vernichtet
werden.
Energieflussdiagramme
Energie
Kerze
mit
Wärme
Wasser
Energie
Energie
Tauch-
Energie
mit
Elektrizität
sieder
mit
mit
Wärme
Elektrizität
Energie fließt niemals alleine!
Energie unterwegs
Energie
mit
Licht
Solarzelle
Energie
mit
Elektrizität
Energie
Motor
mit
Drehbew.
Energie
Kran
mit
Bewegung
nach oben
Schwere
-feld
Kohlekraftwerk
Energie
mit
Kohle
Dampfkessel
Energie
mit
Wasserdampf
Dampfturbine
Energie
mit der
Drehbewegung
Generator
Energie
mit
Elektrizität
Energie-“Verbrauch“
Kann Energie verbraucht werden?
Wohin fließt die Energie schlussendlich?
Bsp.:
Staubsauger
Bsp.: Bremsen
Zum Schluss fließt die Energie
(fast) immer in die Umgebung ab.
Z.B. mit der Wärme, mit dem
Licht, mit der bewegten Luft, …
Bsp.: Fernseher
Wie wertvoll ist die Energie?
Energie, die mit der Elektrizität
kommt, kann man auf alle
anderen Träger umladen.
Energie, die mit der Wärme
kommt, lässt sich nicht, oder nur
sehr schwierig auf andere
Träger umladen.
Warum Energie sparen?
Die Vorräte der
fossilen Energieträger
Erdöl, Erdgas und
Kohle sind begrenzt.
Beim Verbrennen von Erdöl,
Erdgas und Kohle entsteht
das Treibhausgas CO2.
Tipps zum Energiesparen
Klimaänderung
1904
2000
Klasse 8
Leistung als Energiestromstärke
1000 Joule pro 1s
Energie
mit der
Elektrizität
Die 1000
Energiestromstärke
(Leistung)
isthinein –
Es strömen
Joule pro Sekunde in den
Staubsauger
und natürlich auch wieder heraus.
1000 J/s = 1000 Watt
Allgemein
Energie
Leistung 
Zeit
E
P
t
Wirkungsgrad
100 %
mit der
Elektrizität
95 %
Glühlampe
100 %
75 %
Energie-
mit der
Wärme
mit der
Elektrizität
sparlampe
mit der
Wärme
5%
25 %
mit dem
Licht
mit dem
Licht
Wirkungsgrad
=
nutzbare Energie
zugeführte Energie
Glühlampe:
5%
Energiesparlampe:   25 %