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Energieeinheiten SI-Einheit: Joule [ J ] -1 J = 1 Nm (Newtonmeter) -1 J = 1 Ws (Wattsekunde) -3.600 Ws = 1 Wh (Wattstunde) 1h hat 60 min, 1min hat 60s.

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3 Energieeinheiten SI-Einheit: Joule [ J ] -1 J = 1 Nm (Newtonmeter) -1 J = 1 Ws (Wattsekunde) Ws = 1 Wh (Wattstunde) 1h hat 60 min, 1min hat 60s also 1h = 3600s

4 Energieeinheiten Angabe in Kilowattstunde [ kWh ] -1 kWh = J = kJ -Angabe auf der Tüte: 2230 kJ 535 kcal 0,6194 kWh Also ist 1 kWh = 860 kcal = kJ

5 Energieeinheiten 1kWh entspricht: -1Stunde Kochen auf kleiner Herdplatte -½ Stunde Betrieb eines Wasserkochers 1kWh = 3.600kJ = 860lcal

6 Energieeinheiten Größere Beträge -k Kilo (Tausend:10 ³) -M Mega (Millionen: 10 6 ) -G Giga (Milliarden: 10 9 ) -T Tera (Billionen: )

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8 Energieeinheiten Rohöleinheit: 1 kg RÖE reicht für 11,63 kWh Steinkohleeinheit: 1kg SKE reicht für 8,141 kWh Hängt vom Herkunftsland ab.

9 Energieeinheiten Für 1kWh werden 86g Rohöl benötigt Wenn das Fett in den Chips Rohöl währe, entspräche dies bei einen Fettgehalt von 35% einer Menge von 246g Chips. Eine 250g Packung hätte ca kJ Brennwert alleine von der Rohölmenge 1kWh = 3.600kJ = 860lcal

10 Energieeinheiten 1 m³ Gas (H u ) reicht für 8,8156 kWh H u bedeutet unterer Heizwert 1 m³ Gas (H o ) reicht für 9,7692 kWh H o bedeutet oberer Heizwert

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12 Kinetische und Potentielle Energie Potentielle Energie (auch Lageenergie genannt) Ist die Energie die ein Körper durch seine Lage in einem konservativen Kraftfeld erhält

13 Kinetische und Potentielle Energie

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15 E Pot = F*s F = m*a [a = g] F = m*g E Pot = m*g*s [s = h] E Pot = m*g*h

16 Kleine Rechnung Gegeben: Masse: 70kg Höhe: 3250m Gravitation: 9,81 m/s ² Gesucht: Potentielle Energie E pot = m*g*h = 70kg*3250m*9,81m/s ² = J Also ca kJ

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18 Kinetische und Potentielle Energie Kinetische Energie: -Ist Bewegungsenergie E Kin =1/2 *m*v ²

19 Kleine Rechnung Gegeben: Masse: 70kg Geschwindigkeit: 252,5m/s Gesucht: Kinetische Energie E kin = ½ m*v²= ½ 70kg*(252,5m/s)²= J Also ca kJ

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23 Energieerhaltungssatz Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden Betrag der Energie in einem abgeschlossenem System ist konstant Energie tritt in verschiedenen Energieformen auf, die ineinander umgewandelt werden können Energie kann durch Arbeit, Wärme, Teilchen- und durch Wellenstrahlung auf einen anderen Körper übertragen werden

24 Woher kommen die 535kcal??????

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30 Translation Geschwindigkeit: Beschleunigung: Masse: m Kraft: Impuls: Kinetische Energie: Rotation Winkelgeschwindigkeit: Winkelbeschleunigung: Trägheitsmoment: Drehmoment: Drehimpuls: Rotationsenergie:

31 Impuls Masse Geschwindigkeit p = m*v

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33 Drehimpuls

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36 Energieumsetzung Umwandlung von chemischer in kinetische Energie

37 Energieumsetzung Ist die Umwandlung von einer in die andere Energieart Oder eine Umwandlung innerhalb einer Energieart

38 Energiearten Mechanische Energie Thermische (innere-) Energie Elektrische- und Magnetische- Energie Bindungsenergie Strahlungsenergie Chemische Energie

39 Energieumsetzung Laden: Elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt Entladen: Chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt

40 Energieumsetzung

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42 Wirkungsgrad Der Großteil der Energie wird durch Wärme in Schweiß abgegeben

43 Wirkungsgrad Den Wirkungsgrad eines menschlichen Körpers kann man nicht ermitteln. Er wird auf 25% geschätzt Was bedeutet das 25% der aufgenommenen Energie in z.B. kinetische Energie umgesetzt wird

44 Wirkungsgrad i.A. gibt der Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen dem Aufwand und dem daraus gewonnenen Nutzen an. Meistens wird der Leistungswirkungsgrad verwendet Der ideale Wirkungsgrad ist 1 Was bedeutet, dass die zugeführte Leistung ohne Verluste in die abgeführte Leistung umgewandelt wird

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46 Verschiedene Arten von Wirkungsgraden Mechanischer Wirkungsgrad (Verlust durch Wärmeabgabe, verursacht durch Reibung) Wärme-Wirkungsgrad (Verlust durch z.B. Abkühlen) Anlagen Wirkungsgrad (Summe aus den Wirkungsgraden der einzelnen Bestandteile einer Anlage)

47 Wirkungsgrad größer als 1 Maschinen mit einem Wirkungsgrad gleich oder größer als 1, nennt man Perpetuum Mobile Sie können auf Grund der Energieerhaltung und den Hauptsätzen der Thermodynamik nicht existieren

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50 Wirkungsgrad

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54 W = m*g*h t

55 Leistung Ist Arbeit pro Zeit P = W/t

56 Unterschied zwischen Arbeit und Energie Arbeit ist das Produkt aus der aufgewandten Kraft in Wegrichtung und der zurückgelegten Wegstrecke: W = F*s Energie ist gespeicherte Arbeit Verrichtet man Arbeit wird diese zu Energie

57 Elektrische Leistung W = U*q W = U * I * t [ Stromstärke:I=dq/dt] P = W/t = U*I Spannung [U] ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten

58 Elektrische Leistung Unterscheidet sich in: Scheinleistung setzt sich zusammen aus: Wirkleistung Blindleistung

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61 Leistung 1kW

62 Leistung 2 kW

63 Leistung 1kW

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