Wirkungsgrad
Abschreiben 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 (Energieum-wandlung) Ungenutzte Energie (Wärme)
Der Wirkungsgrad eines Autos beträgt 16%. Aufschreiben 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, Reibung und Abgasen abgegeben (ungenutzte Energie). Der Wirkungsgrad eines Autos beträgt 16%. Nur bearbeiten 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. Lösung nächste Folie
Lösung Bewegungsenergie (16%) Chemische Energie (Benzin) Automotor Wärme, Reibung, Abgase (84%)
Wirkungsgrade im Überblick 5 Beispiele aufschreiben Glühlampe 5% Leuchtstoffröhre 15% Dampfmaschine Benzinmotor 35% Dampfturbine 40% Wasserturbine 90% Kochplatte Generator 98% Elektromotor Wasserkocher
Wirkungsgraddefinition Abschreiben Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der aufgewendeten Energie in genutzte Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad bekommt das Formelzeichen (eta). Die Einheit ist 1 oder Prozent (%). Der Wirkungsgrad ist immer kleiner als 100%. Der Wirkungsgrad lässt sich über folgende Formel berechnen: 𝜂= 𝑔𝑒𝑛𝑢𝑡𝑧𝑡𝑒 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 𝑎𝑢𝑓𝑔𝑒𝑤𝑒𝑛𝑑𝑒𝑡𝑒 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 = 𝑬 𝑛𝑢𝑡𝑧 𝑬 𝑎𝑢𝑓 𝜂= 𝑔𝑒𝑛𝑢𝑡𝑧𝑡𝑒 𝑳𝒆𝒊𝒔𝒕𝒖𝒏𝒈 𝑎𝑢𝑓𝑔𝑒𝑤𝑒𝑛𝑑𝑒𝑡𝑒 𝑳𝒆𝒊𝒔𝒕𝒖𝒏𝒈 = 𝑷 𝑛𝑢𝑡𝑧 𝑷 𝑎𝑢𝑓 Tipp zum Rechnen: Immer die kleiner Zahl geteilt durch die größere Zahl
Übungen zum Wirkungsgrad Abschreiben und berechnen Übungen zum Wirkungsgrad Abschreiben und berechnen. Lösungen nächste Folie 1. Bei einem Elektromotor eines Modellflugzeuges beträgt die aufgewendete Energie 118 J. Davon können lediglich 79 J zur Fortbewegung genutzt werden. 2. Eine Energiesparlampe wird an einer Spannung von 230V betrieben. Durch sie fließt ein Strom von ca. 48 mA. Zur Beleuchtung werden 2,75 W genutzt.
Ergebnisse ohne Formeln und Einheiten 0,67 = 67% 0,25 = 25%