Bessere Noten mit Duden Learnattack Jetzt kostenlos testen
 
Musterlösung

Musterlösung: Energie 1

Aufgabe 1

Mit welchem Buchstaben wird die Energie in der Physik abgekürzt und wie heißt ihre Einheit?

Energie: E, Einheit: Joule = 1 J

  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  3 Minuten
  • Punkte:  2

Aufgabe 2

In einem Kohlekraftwerk wird die chemische Energie der Kohle in die elektrische Energie des Stroms umgewandelt.
Ergänze in der Grafik die verschiedenen Energieformen, die für die Umwandlung benutzt werden, und welches Gerät für die jeweilige Umwandlung benutzt wird.

Musterlösung: Energie 1 - Abbildung 1
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  7 Minuten
  • Punkte:  7

Aufgabe 3

Der Wirkungsgrad

  1. Beschreibe am Beispiel einer Glühbirne, was der Wirkungsgrad der Energie ist.
    Der Wirkungsgrad bezeichnet das Verhältnis der nutzbaren Energie zur nicht nutzbaren Energie bei einer Energieumwandlung. Eine Glühbirne soll zum Beispiel Licht erzeugen. Die zugeführte Energie wird nicht nur in Helligkeit umgewandelt, sondern ein großer Anteil geht als Wärmeenergie verloren und kann nicht genutzt werden. 
  2. Warum ist eine Glühbirne mit einem Glühdraht keine Energiesparlampe?
    Bei einer Energiesparlampe werden etwa 25 % der Energie für die Lichterzeugung verwendet. 75 % gehen als Wärme verloren. Glühbirnen mit Glühdraht nutzen nur 5 % der zugeführten Energie zur Lichterzeugung. Um die gleiche Helligkeit zu erzeugen, braucht eine Glühlampe also sehr viel mehr Energie als eine Energiesparlampe. Deswegen kann sie auch nicht als solche bezeichnet werden.
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  4

Aufgabe 4

Nenne vier verschiedene Kraftwerke, davon mindestens zwei mit erneuerbarer Energie, und die Energieträger der jeweiligen Kraftwerke.

Windkraftwerk Bewegungsenergie des Windes
Wasserkraftwerk Lageenergie des Wassers
Kohlekraftwerk chemische Energie der Kohle
Atomkraftwerk Kernenergie radioaktiver Elemente
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 5

Laut dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder erzeugt noch vernichtet werden. Warum werden wir trotzdem aus ökologischen Gründen zum Energiesparen angehalten?

Tatsächlich kann Energie werder erzeugt noch vernichtet werden. Sie kann aber von einer für den Menschen nicht direkt nutzbaren Form – wie der kinetischen Energie des Windes – in eine direkt nutzbare Form – wie elektrischen Stom – umgewandelt werden. Bei dieser Umwandlung kommt es, je nach der Effizenz der Methode, zu einem geringen oder einem großen Energieverlust. Verlust bedeutet in diesem Fall, das ein Anteil der zugeführten Energie bei der Umwandlung in eine nicht nutzbare Energieform umgewandelt wird, zum Beispiel in Reibungswärme mechanischer Teile. So muss immer mehr Energie bei einer Umwandlung aufgewendet werden, als am Ende genutzt werden kann. Wir werden dazu angehalten, unseren Verbrauch von nutzbarer Energie gering zu halten, weil dann weniger Energie umgewandelt werden muss und demnach auch weniger bei der Umwandlung nicht nutzbar gemacht wird.

  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  7 Minuten
  • Punkte:  3

Aufgabe 6

Du fährst mit deinem Fahrrad.

  1. Woher kommt die Energie für die Vorwärtsbewegung? Benutze Fachwörter für die verschiedenen Energieformen.
    Beim Fahrradfahren wird chemische Energie, die wir aus unserer Nahrung gewinnen, durch die Verdauung und die Aktivität unserer Muskeln in kinetische Energie umgewandelt. Über die Pedale und die Kette am Fahrrad wird diese Bewegungsenergie in die Rotationsenergie der Fahrradreifen umgewandelt.
  2. Warum ist es weniger anstrengend, einen Berg hinunterzufahren, als einen Berg hinaufzufahren? Benutze Fachwörter für die verschiedenen Energieformen.
    Wenn man einen Berg hinauffährt, muss man nicht nur die Energie für die Vorwärtsbewegung aufbringen, sondern gleichzeitig noch die Energie, um die eigene Lageenergie oder potenzielle Energie zu erhöhen, da man sich nach oben bewegt. Wenn man einen Berg hinunterfährt, wird die erhöhte potenzielle Energie durch die Neigung des Berges in kinetische Energie umgewandelt. Dadurch muss man nicht selbst alle Energie für die Vorwärtsbewegung aufbringen.
  3. Was passiert mit der Energie, wenn du bremst? Benutze Fachwörter für die verschiedenen Energieformen.
    Wenn man beim Fahrradfahren bremst, schließen sich die Bremsbacken um den Reifen und erzeugen Reibung. Die kinetische Energie wird druch die Reibung in Wärmeenergie umgewandelt und das Fahrrad wird langsamer.
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  8 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 7

Gib für jedes der folgenden Bilder an, welche Energie in welche andere Energie umgewandelt wird.

Je nachdem welchen Schritt du in der dargestellten Bewegung betrachtest, können verschiedene Antworten richtig sein.

Musterlösung: Energie 1 - Abbildung 2

_____Spannenergie____________

_____kinetische Energie________

Musterlösung: Energie 1 - Abbildung 3

_____Lageenergie____________

_____kinetische Energie________

Musterlösung: Energie 1 - Abbildung 4

_____chemische Energie__________

_____kinetische Energie________

Musterlösung: Energie 1 - Abbildung 5

_______kinetische Energie_______

_______Lageenergie____________

  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  4
Registriere dich, um den vollen Inhalt zu sehen!
Deine Vorteile
  • Bessere Noten mit über 10.000 Lerninhalten in 9 Fächern
  • Originalklassenarbeiten, Musterlösungen und Übungen
  • NEU: Persönliche WhatsApp-Nachhilfe

VERSTÄNDLICH

PREISWERT

ZEITSPAREND

Next

Weitere Physikthemen findest du hier

Wähle deine Klassenstufe

Weitere Musterlösungen findest du hier