MINT lernen

Zusammenfassung

Das ganze Kapitel auf einer Seite: Begriffe, Einheiten und die drei Formeln, die du können musst.

1

Was Energie ist und wie man sie misst

Energie steckt in jedem Vorgang, bei dem sich etwas bewegt, erwärmt oder leuchtet. Sie wird nicht erzeugt oder verbraucht, sondern nur übertragen und umgewandelt.

Energie E

Energie sagt, wie viel ein Körper „bewirken“ kann. Sie geht nie verloren, sondern wird übertragen.

[E] = 1 J (Joule)

Energieformen

Bewegungs-, Lage-, Spann-, thermische, elektrische, chemische und Strahlungsenergie. Ein Gerät wandelt eine Form in eine andere um.

chemisch → elektrisch → Licht

Einheiten

Joule ist klein, darum rechnet man mit kJ, kWh und kcal. Nachrechnen statt raten.

1 kJ = 1000 J · 1 kWh = 3,6 MJ · 1 kcal = 4,2 kJ

Leistung P

Die Leistung sagt, wie schnell Energie übertragen wird — nicht, wie viel insgesamt.

[P] = 1 W = 1 J/s
Energie, Leistung und Zeit
E = P · t  ·  P = E / t  ·  t = E / P

P ist die Energie pro Sekunde, also E geteilt durch t. Umstellen heißt: gesuchte Größe freistellen, Einheiten vorher passend machen (s oder h, J oder Wh).

Energie und Leistung nicht verwechseln

Leistung ist wie die Geschwindigkeit, Energie wie der zurückgelegte Weg. Zwei Lampen können gleich viel Energie brauchen — die stärkere ist nur schneller fertig.

2

Energie bilanzieren: Erhaltung und Entwertung

Bei jeder Umwandlung bleibt die Energiemenge gleich. Ein Teil wird aber zu Abwärme und ist danach nicht mehr nutzbar — er ist entwertet.

Energiebilanz eines Geräts
Ezugeführt = Enutzbar + EAbwärme

Alles, was oben hineinfließt, kommt unten wieder heraus. Fehlt in deiner Bilanz etwas, ist es fast immer die Abwärme.

Das Kontomodell

Ein Energiespeicher ist wie ein Konto: die Energie ist der Kontostand in J, die Leistung der Geldfluss pro Sekunde. Abgebucht wird nur, nicht vernichtet.

3

Die Regeln, an denen die Punkte hängen

Die meisten Punkte gehen nicht durch schwere Physik verloren, sondern durch Einheiten und Sprache.

Erst Einheiten, dann rechnen

Vor dem Einsetzen umrechnen: Minuten in Sekunden, kcal in kJ, kW in W. Das Ergebnis bekommt immer eine Einheit.

Richtig sprechen

Energie wird übertragen, umgewandelt oder entwertet — nie erzeugt oder verbraucht. Kraftwerke wandeln um.

Bilanz vollständig aufstellen

Zugeführte Energie links, nutzbare Energie und Abwärme rechts. Beide Seiten müssen dieselbe Zahl ergeben.

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