1.Motivation+Begriffe Flashcards
„Energie ist die Fähigkeit eines materiellen Systems, äußere Wirkungen hervorzubringen.“ (M. Planck)
„In der Physik ist Energie als die Menge von Arbeit definiert, die ein physisches System verrichten kann.“ (Umweltbundesamt)
…
Grundlegende Unterscheidung zwischen gespeicherter bzw. gebundener Energie und Prozessenergien.
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?? Ist in einem materiellen System enthalten und stellt das Reservoir für die äußeren Wirkungen dar.
Gespeicherte bzw. gebundene Energie
(Es kann sich dabei um mechanisch oder thermisch gespeicherte oder um chemisch oder physikalisch gebundene Energie handeln.)
?? werden über die Grenzen von stofflichen Systemen hinweg ausgetauscht und sind somit eigentliche Träger äußerer Wirkungen.
Prozessenergien
Es kann sich bei Prozessenergien um ??, ?? oder ?? handeln.
Arbeit
Wärme
Strahlungsenergie
Größenordnung von Energiemengen:
Wie viele W/Wh/MWh/TWh verbraucht:
1) ein mal das Smartphone laden?
2) durchschnittlicher Haushaltsverbrauch?
3) Produktion eines Kernkaftwerks?
1) 5 Wh
2) 3 MWh
3) 10 TWh
Hat das Rohöl oder die Steinkohle eine höhere Dichte?
Rohöl
Summe aller Energien bleibt immer gleich.
Wahr/Falsch?
Wahr
Energieerhaltungssatz
(1.Hauptsatz der Thermodynamik)
Energie = ??
Exergie + Anergie
Wie bezeichnet man den Teil der Energie, der sich unter gegebenen thermodynamischen Zuständen der Umwelt in jede andere Energieform umwandeln lässt?
Exergie
Der Exergieanteil nimmt bei allen Umwandlungsvorgängen zu.
Wahr/Falsch?
FALSCH
–> nimmt ab
Wie heißt der nicht in andere Energieformen umwandelbarer Teil der Energie?
Anergie
thermische Energie auf dem Temperaturniveau der Umgebung ist ein Beispiel für welchen Teil der Energie?
Anergie
Energieumwandlung
Die eingesetzte Energie wird in eine gewünschte Energieform überführt. In realen Prozessen wird ein Teil der eingesetzten Energie stets auch in unerwünschte, also Verlustenergie, umgewandelt.
Wahr/Falsch?
Wahr
z.B. Verlustenergie durch Reibung
Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen der ?(1)? und der ?(2)? Energie.
(1) nutzbaren
(2) eingesetzten
Da Energie und Leistung über die Zeit in Zusammenhang stehen, kann man den Wirkungsgrad auch über das Verhältnis der Leistungen definieren.
Wahr/Falsch?
Wahr
Formel Wirkungsgrad
–> siehe Folie 20
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Die Effizienz mit der der Energieumwandler arbeitet, beschreibt was?
Beschreibt, wie viel der zugeführten Energie in die gewünschte Energieform umgewandelt wird.
Beispiel 1 (für Umwandlungstechnologie): Licht im Haushalt --> siehe Folie 21
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Bsp.2 (Technologiebeispiele im Haushalt): Prozesswärme im Haushalt (Gasherd, Elektroherd und Induktionsherd)
–> siehe Folie 22
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Prozesswärme wird eher bei ?? Temperaturen bereitgestellt.
hohen
Raumwärme wird eher bei ?? Temperaturen bereitgestellt.
niedrigen
Beispiel 3: Mechanische Energie im Verkehr (Verbrennungsmotor, Elektromotor)
–> siehe Folie 23
…
Beispiel 4: Mechanische Energie in der Industrie (Ventilator, Kreispumpe, Öl Brenner)
–> siehe Folie 24+25
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Nenne natürliche Ressourcen! (6)
Natürliche Ressourcen:
- Wasser
- Luft/Atmosphäre
- Sonnenenergie
- natürliche Rohstoffe
- Boden/Fläche
- Biodiversität
Wie können natürliche Rohstoffe unterteilt werden?
Energetische Rohstoffe
Nicht-energetische Rohstoffe
?? sind Bestandteile der Natur, die direkt oder indirekt für menschliche Zwecke nutzbar gemacht werden können, sei es als Quelle oder als Senke.
Natürliche Ressourcen
Natürliche Ressourcen umfassen mineralische und energetische Rohstoffe, erschöpfliche und regenerierbare/nachwachsende Rohstoffe, Land- und Bodenressourcen, sowie ständig fließende Ressourcenströme wie Sonnenenergie, Wind und Wasser.
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Nenne ständig fließende Ressourcenströme! (3)
Wind
Sonnenenergie
Wasser