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ENERGIE UND LEISTUNG

Vertiefte Kenntnisse: Leistung und Energie

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1 Je größer die Wattzahl einer Lampe, desto leuchtet sie.
Je größer die Wattzahl eines Motor, desto läuft er.

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1 P = U x I = 230V x 3A = W
Ein Elektrogrill, der mit 230 V Spannung einer Stromstärke von 3 A betrieben wird, kann eine Leistung von 690W erbringen.

3 P = U x I = 6V x 0,2A = ###1,2##W
Eine Fahrradlampe, die mit einer Spannung von 6V und einer Stromstärke von 0,2A betrieben wird, kann eine Leistung von 1,2W erbringen.

4 P = U x I => I = P : U = 2000W : 230V = A
Einen elektrischen Heizkörper, der eine Leistung von 2000W hat und mit einer Spannung von 230V betrieben wird, druchfließen 8,7A Stromstärke.

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1 Die elektrische Energie hängt ab von der elektrischen Leistung und der Zeit .

2 E = P x t = 800W x 15min = 800W x 0,25h = Wh = 0,2kWh.
Um eine Kochplatte mit einer Leistung von 800W 15 Minuten zu betreiben ist eine Energie von 0,2kWh nötig.

3 E = P x t => t = E : P = 1kWh : 100W = 1000Wh : 100W = h (t = 1000Wh : 40W = 25h)
Eine Screibtischlampe mit einer leistung von 100W kann mit 1kWh Energie 10h betrieben werden.


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KRAFTWERKE UND ENERGIEERHALTUNG

Basiskenntnisse: Energieerhaltung und Energieentwertung

1 ist Wärmeenergie, die bei fast ejeder Energieumwandlung entsteht und nicht mehr sinnvoll genutzt werden kann. Der gibt das verhältnis zwischen der ausgenutzten Energie und der hineingesteckten Energie an. Es gilt: Wirkungsgrad n = Energie : Energie bzw. Wirkungsgrad n = P out : P in. Energieformen haben unterschiedliche Werte, da sie unterschiedlich schwer genutzt werden können. Wärmeenergie ist schwerer nutzbar als Bewegungsenergie. Bei jeder Umformung in Wärmeenergie tritt also eine auf.

2 Die Energiegewinnung ist teuer, mühsam und Umweltbelastend. Bei jeder Energiewandlung, als Energienutzung, ensteht Wärmeenergie, die nicht mehr sinnvoll weiter genutzt werden kann. Damit also unsere Energie nicht sinnlos entwertet wird, sollte man genau darauf achten, welche Geräte man gerade wirklich braucht.

3 n = ausgenutzte E : reingesteckte E = (33 + 28) : 100 = 0,61 = %

4 Um den Wirkungsgrad von Energiewandler zu verbessern sollte man nicht genutzte Elektrogeräte und nicht im Stand-by-Modus lassen, Geräte nur einschalten, wenn man sie wirklich und im Winter sinnvoll !

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Vertiefte Kenntnisse: Umweltbelastung verhindern

1 Der Abgaskatalysator soll die im Abgas eines Verbrennungsmotors verringern.

2 Der Abgaskatalysator ist ein , das heißt er wirkt auf dreifach. Die Stickoxide werden zu reduziert. Kohlenstoffmonoxid reagiert mit zu Kohlenstoffdioxid. Die Kohlenwasserstoffe reagieren mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und .

3 Die Lambdasonde ist ein , der den Sauerstoffgehalt der Abgase direkt hinter dem Zylinder misst. So kann das Benzin-Luft-Gemisch korrigiert werden.

5 Die Menge der Schadstoffe kann verringert werden, indem man unnötige Fahrten , Motoren regelmäßig , weniger oft mit fährt und Autos mit geringem kauft.

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ENERGIE UND NACHHALTIGE ENTWICKLUNG

Basiskenntnisse: Was misst der Elektrizitätszähler? - Elektrische Energie sparsam nutzen

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4 Wir nehmen an ein Kühlschrank hat eine Leistung von 90W hat, läuft 6h am Tag und der Preis für 1kWh beträgt 30ct.
Energiebedarf des Kühlschranks pro Tag: E = P x t = 90W x 6h = Wh
Energiebedarf für ein Jahr => 365 Tage: 540Wh x 365 = 197100Wh =kWh
Preis für die Energie: 197,1kWh x 0,30€/kWh = €.
Die Stromkosten für unseren Kühlschrank betragen 59,13€ im Jahr.

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7 Energiebedarf für eine Lampe: E = P x t = 80W x 5h = Wh
Energiebedarf für alle Lampen: 400Wh x 12 = 4800Wh = kWh.
Der Energiebedarf für 12 Leuchtstofflampen mit einer Leistung von 80W, die 5h brennen, beträgt 4,8kWh.

 


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