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Energieeinheiten

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 also 1h = 3600s. Energieeinheiten. Angabe in Kilowattstunde [ kWh ] 1 kWh = 3.600.000 J = 3.600 kJ Angabe auf der Tüte:

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Presentation Transcript

  1. 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 also 1h = 3600s

  2. Energieeinheiten Angabe in Kilowattstunde [ kWh ] • 1 kWh = 3.600.000 J = 3.600 kJ • Angabe auf der Tüte: 2230 kJ 535 kcal 0,6194 kWh Also ist 1 kWh = 860 kcal = 3.600 kJ

  3. Energieeinheiten • 1kWh entspricht: • 1Stunde Kochen auf kleiner Herdplatte • ½ Stunde Betrieb eines Wasserkochers 1kWh = 3.600kJ = 860lcal

  4. Energieeinheiten Größere Beträge • k Kilo (Tausend:10 ³) • M Mega (Millionen: 106) • G Giga (Milliarden: 109) • T Tera (Billionen: 1012)

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

  6. 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. 3.600kJ Brennwert alleine von der Rohölmenge 1kWh = 3.600kJ = 860lcal

  7. Energieeinheiten • 1 m³ Gas (Hu) reicht für 8,8156 kWh Hu bedeutet unterer Heizwert • 1 m³ Gas (Ho) reicht für 9,7692 kWh Ho bedeutet oberer Heizwert

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

  9. Kinetische und Potentielle Energie

  10. Kinetische und Potentielle Energie EPot = F*s F = m*a [a = g] F = m*g EPot= m*g*s [s = h] EPot = m*g*h

  11. Kleine Rechnung Gegeben: Masse: 70kg Höhe: 3250m Gravitation: 9,81 m/s ² Gesucht: Potentielle Energie Epot= m*g*h = 70kg*3250m*9,81m/s ² = 2.231.775J Also ca. 2.230kJ

  12. Kinetische und Potentielle Energie • Kinetische Energie: • Ist Bewegungsenergie EKin=1/2 *m*v ²

  13. Kleine Rechnung Ekin= ½ m*v²= ½ 70kg*(252,5m/s)²= 2.231.468 J Also ca. 2.230kJ Gegeben: Masse: 70kg Geschwindigkeit: 252,5m/s Gesucht: Kinetische Energie

  14. 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

  15. Woher kommen die 535kcal??????

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

  17. Impuls • Masse • Geschwindigkeit • p = m*v

  18. Drehimpuls

  19. Energieumsetzung Umwandlung von chemischer in kinetische Energie

  20. Energieumsetzung • Ist die Umwandlung von einer in die andere Energieart • Oder eine Umwandlung innerhalb einer Energieart

  21. Energiearten • Mechanische Energie • Thermische (innere-) Energie • Elektrische- und Magnetische- Energie • Bindungsenergie • Strahlungsenergie • Chemische Energie

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

  23. Energieumsetzung

  24. Wirkungsgrad Der Großteil der Energie wird durch Wärme in Schweiß abgegeben

  25. 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

  26. 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

  27. Wirkungsgrad

  28. 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)

  29. 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

  30. Wirkungsgrad

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