Wirkungsgrad - Realschule Ditzingen
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Wirkungsgrad Bei allen Maschinen wird mehr Energie eingesetzt, als genutzt wird. Die ungenutzte Energie geht in Form von Wärme „verloren“. Das kann man in einem Energieflussdiagramm darstellen: Genutzte Energie Eingesetzte Energie Maschine (Energieumwandlung) Ungenutzte Energie (Wärme) Beispiel Auto: Von der chemischen Energie (eingesetzte Energie) im Benzin werden nur 16% in Bewegungsenergie (genutzte Energie) umgewandelt. Der Rest wird in Form von Wärme und Abgasen abgegeben (ungenutzte Energie). Der Wirkungsgrad eines Autos beträgt 16%. Aufgabe: Zeichne für dieses Beispiel ein Energieflussdiagramm wie auf der vorigen Folie. Fülle dazu die Pfeile mit den Energieformen und den Prozentzahlen aus und beschrifte das Quadrat entsprechend. Wirkungsgrade im Überblick Glühlampe Leuchtstoffröhre Dampfmaschine Benzinmotor Dampfturbine Wasserturbine Kochplatte Generator Elektromotor Wasserkocher 5% 15% 15% 35% 40% 90% 90% 98% 98% 98% Wirkungsgraddefinition Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der aufgewendeten Energie in nutzbringende Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad bekommt das Formelzeichen (eta). Die Einheit ist 1 oder Prozent (%). Der Wirkungsgrad lässt sich über folgende Formel berechnen: 𝜂= 𝑔𝑒𝑛𝑢𝑡𝑧𝑡𝑒 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝐸𝑛𝑢𝑡𝑧 = 𝑎𝑢𝑓𝑔𝑒𝑤𝑒𝑛𝑑𝑒𝑡𝑒 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝐸𝑎𝑢𝑓 bzw. 𝜂= 𝑔𝑒𝑛𝑢𝑡𝑧𝑡𝑒 𝐿𝑒𝑖𝑠𝑡𝑢𝑛𝑔 𝑃𝑛𝑢𝑡𝑧 = 𝑎𝑢𝑓𝑔𝑒𝑤𝑒𝑛𝑑𝑒𝑡𝑒 𝐿𝑒𝑖𝑠𝑡𝑢𝑛𝑔 𝑃𝑎𝑢𝑓 Übungen zum Wirkungsgrad 1. Bei einem Elektromotor eines Modellflugzeuges beträgt die aufgewendete Energie 118 J. Davon können lediglich 79 J zur Fortbewegung genutzt werden. 2. Die Leistung einer Energiesparlampe beträgt 11 W. Davon werden 2,75 W zur Beleuchtung genutzt. Ergebnisse 1. 0,67 = 67% 2. 0,25 = 25%
