Energie. Was unterscheidet die Energieträger? Welches sind brauchbare Energieformen?

Energie

Energie

• Was unterscheidet die Energieträger?

• Welches sind brauchbare Energieformen?

Energie

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Energie

Die Energie hat viele Gesichter

• Elektrizität

• Strahlung, z.B. von der Sonne

• Lageenergie (Wasserkraftwerk)

• chemische Energie (z.B. in Batterien oder Öl)

• kinetische Energie z.B. ein schneller Läufer

• Thermische Energie

Nutzbar oder nicht?

Stoffe enthalten (chemische) Energie

• Steinkohle 30 000 kJ pro kg• Briketts 20 000 kJ pro kg• frisches Holz 8 000 kJ pro kg• trockenes Holz 15 000 kJ pro kg• Propangas 46 000 kJ pro kg• Heizöl 42 000 kJ pro kg• Benzin 43 000 kJ pro kg

Energietransporte

Die Energie

• Ist eine Erhaltungsgröße, d.h. die Energie kann nicht verloren gehen oder gar erzeugt werden

• man kann die Energie aber mehr oder weniger geschickt umladen

Energietransporte

Die Energie kommt mit dem Energieträger Elektrizitätvom Kraftwerk zur Lampe.

Beispiel eines Energieumladers

Chemische getragene Energie wird im HeizkesselAuf Wärme getragene Energie umgeladen

Die Energie geht mit dem Energieträger „warmes Wasser“ vom Heizkessel zum Heizkörper

Energietransport und Energieumladung

Energie wird mit dem Energieträger Benzin zum Motor geleitet

Der Motor wandelt die Energie von der chemischgetragenen Energie in Drehimpuls- und

Wärmegetragenen Energie um

Die Energieumlader

Die niedrigste Form der Energie

• ist dann erreicht wenn man die Energie zu Wärme umgeladen hat

• Prozesse bei denen Wärme entsteht sind NICHT umkehrbar – sie sind irreversibel!

Die Richtung des Vorgangs ist eindeutig.

Die Richtung des Vorgangs ist eindeutig.

Hier wird Wärme ERZEUGT Vorgang ist IRREVERSIBEL

Strahlungsenergie wird sichtbarWas ist infrarot?

Die Energiestomstärke

• Stromstärke ist Menge je Zeit

•

• Im Falle der Energiestromstärke ist das

•

• kurz:

• P steht für Power und ist die Engergiestromstärke oder Leistung, t ist die Zeit, E die Energie

MengeStromstärke

Zeit

EnergieEnergiestromstärke

Zeit

EP

t

Die Einheiten

• Die Einheit der Energie ist das Joule (J), große Energiemengen misst man in Kilojoule (kJ) oder Megajoule (MJ)

• Die Einheit der Zeit ist die Sekunde

• Die Einheit der Energiestromstärke, bzw. der Leistung ist das Watt (W) benannt nach James Watt

Übungsaufgabe

1. Wie viel Energie „verbraucht“ ein Computerder 8 Stunden läuft? P = 80 Watt

2. Man hat ein kg Holz, also ca. 15 000kJ an Energie zur Verfügung. Welche Leistung kann man eine Stunde lang abnehmen?

Lösung

1.

2.

80 8 60 60 2,3E

P E P t W s MJt

15000000400

3600

E JP P W

t s