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Übungen: Energiebilanzen aufstellen

Zehn Übungen, bei denen die Bilanz aufgehen muss.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Was gehört in eine Energiebilanz?
AFB I

Welche Aussagen über eine Energiebilanz sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Energie geht nie verloren und entsteht nie zusätzlich: Sie wird nur weitergegeben — der unerwünschte Teil als Abwärme, und der gehört in die Bilanz.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen zu Energiebilanzen.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Zugeführte Energie gleich nutzbare Energie plus Abwärme — mehr steckt in einer Bilanz nicht.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Die Energie ist genauso groß wie die Summe aller Anteile. Dazu gehört immer auch die aus dem Gerät. Beide Seiten der Bilanz sind groß; der nutzbare Anteil in Prozent heißt .

Die Kraft ist eine andere physikalische Größe und wird in Newton gemessen — in einer Energiebilanz hat sie nichts zu suchen.
A4
Zugeführt, nutzbar oder Abwärme?
AFB I

Sortiere jeden Energieanteil in die passende Spalte der Bilanz.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Zugeführt
2Nutzbar abgegeben
3Abwärme
Nutzbar ist der Anteil, wegen dem wir das Gerät einschalten; alles übrige Warme ist Abwärme.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Einem Wasserkocher werden 90000 J elektrische Energie zugeführt. 84000 J gehen als thermische Energie in das Wasser. Wie groß ist die Abwärme an die Umgebung?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
90000 J minus 84000 J sind 6000 J. Im Kopf: nur die Tausender vergleichen, 90 minus 84 ergibt 6.
A6
Schritt für Schritt zur Bilanz
AFB II

Bringe die vier Schritte beim Aufstellen einer Energiebilanz und die abschließende Probe in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1System festlegen: Welches Gerät wird betrachtet?
2Zugeführte Energie notieren.
3Alle nutzbar abgegebenen Anteile notieren.
4Die Abwärme ergänzen.
5Prüfen, ob beide Summen gleich groß sind.
Am häufigsten fehlt die Abwärme — dann scheint die Bilanz nicht aufzugehen.
A7
Rechenkette
AFB II

Einer elektrischen Seilwinde werden 2000 J elektrische Energie zugeführt. Sie gibt 1500 J Höhenenergie an die Last ab, der Rest wird zu Abwärme.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Wie groß ist die Abwärme? J
  2. Wie groß ist die Summe aller abgegebenen Anteile? J
  3. Wie viel Prozent der zugeführten Energie sind nutzbar? %
  4. Eine zweite Winde mit demselben Wirkungsgrad bekommt 4000 J zugeführt: Wie viel Höhenenergie gibt sie ab? J
Die Summe der abgegebenen Anteile ist wieder 2000 J — die Bilanz geht auf, und der Wirkungsgrad von 75 Prozent gilt auch bei anderer zugeführter Energie.
A8
Wie viel Abwärme steckt darin?
AFB II

Verbinde jedes Gerät mit der Abwärme, die aus seiner Energiebilanz folgt.

A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Am häufigsten ist das Wort „verloren“ — Energie geht nie verloren, sie wird als Abwärme abgegeben.
A10
Wirkungsgrad schätzen
AFB III

Fünf Geräte mit ihrer Energiebilanz. Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = 20 %, 2 = 40 %, 3 = 60 %, 4 = 80 %, 5 = 100 %. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = 20 %5 = 100 %
Elektromotor: 500 J zugeführt, 300 J Bewegungsenergie
Tauchsieder: 1000 J zugeführt, 1000 J Wärme im Wasser
Wasserpumpe: 1000 J zugeführt, 400 J Höhenenergie
alte Glühlampe: 100 J zugeführt, 20 J Licht
Akku-Ladegerät: 250 J zugeführt, 200 J im Akku
Beim Tauchsieder ist die Wärme selbst der Nutzen, deshalb 100 %; sonst hilft der Blick auf einfache Verhältnisse wie 300 von 500 — Überlegen geht schneller als Rechnen.