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Arbeit, Energie, Energieerhaltung, Leistung. Inhalt Begriffe: Arbeit, Energie, Leistung Austausch von Energie Der Satz von der Erhaltung der Energie.

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Präsentation zum Thema: "Arbeit, Energie, Energieerhaltung, Leistung. Inhalt Begriffe: Arbeit, Energie, Leistung Austausch von Energie Der Satz von der Erhaltung der Energie."—  Präsentation transkript:

1 Arbeit, Energie, Energieerhaltung, Leistung

2 Inhalt Begriffe: Arbeit, Energie, Leistung Austausch von Energie Der Satz von der Erhaltung der Energie

3 Arbeit verhält sich zu Energie wie Kontobewegung zu Kapital* * Aber Achtung: Kein Kredit, keine Überziehung!

4 Arbeit, Energie gibt es im Zusammenhang mit: Kraft und Weg Massen und Geschwindigkeit Wärme Feldstärken, d. h. zum Feld-Aufbau Massen Photonen in elektromagnetischen Wellen

5 Der Energieerhaltungssatz Die Gesamtenergie bleibt konstant, Energie kann aber ausgetauscht und umgewandelt werden Systeme, in denen dieser Satz gilt, nennt man abgeschlossen

6 Arbeit ist Austausch von Energie System 1System 2 Dem System wird Energie zugeführt: Vorzeichen: Plus Vom System wird Energie abgeführt: Vorzeichen: Minus Joule 1 Joule 1

7 Austausch zwischen potentieller und kinetischer Energie System 1: Träge Masse m System 2 mit potentieller Energie W pot Zeit t, Geschwindigkeit v Die potentielle Energie W pot dient in diesem Vorgang zur konstanten Beschleunigung der Masse m

8 Vollständige Umwandlungsfolge bei diesem Vorgang Umwandlungsfolge: Potentielle Energie Kinetische Energie Kinetische + Rotations-Energie Wärme-Energie

9 Versuch Eine schwere Masse beschleunigt eine träge Masse auf der Luftkissenfahrbahn: Umwandlung der potentiellen in kinetische Energie

10 Potentielle und kinetische Energie Einheit 1 J Kinetische Energie einer Masse m mit Geschwindigkeit v 1 J Potentielle Energie einer Masse m in Höhe h im Gravitationsfeld der Erde Diese Formen der Energie sind besonders wertvoll, weil sie vollständig austauschbar sind

11 Leistung System 1System 2 1 Arbeit [J] 1 5 s Zeit [s] Arbeit [J] Leistung ist Arbeit pro Zeit

12 Leistung Leistung ist Arbeit pro Zeit 2

13 Leistung Einheit P = ΔW / Δt 1 W Leistung ist ein Quotient: Zähler: In einer Zeit Δt übertragene Energie ΔW, Nenner: Zeit Δt Leistung ist Arbeit durch Zeit" Die Einheit der Leistung ist Watt

14 Zusammenfassung Satz von der Erhaltung der Energie: Die Gesamtenergie bleibt konstant, sie kann aber ausgetauscht oder in andere Formen umgewandelt werden Als Verrichten von Arbeit, kurz Arbeit, bezeichnet man Austausch von Energie zwischen zwei Systemen –Analogie zwischen Begriffen: Es verhält sich Arbeit zu Energie wie Kontobewegung zu Kontostand In vielen Anwendungen gilt: Arbeit ist Kraft mal Weg Besonders wertvoll sind in der Mechanik kinetische und potentielle Energie einzelner Massen, weil sie vollständig austauschbar sind Leistung ist der Quotient Arbeit durch Zeit: –P = ΔW / Δt [W], die Einheit ist Watt

15 finis System 1System 2 Joule 1 Joule 1 Besonders wertvoll sind Systeme, in denen die Arbeit reversibel ist


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