Energie

Alle Lektionen aus dem Bereich Energie im Fach Physik.

12 Lektionen in diesem Bereich

• Temperaturskalen: Celsius, Kelvin und Fahrenheit

  Celsius Kelvin Fahrenheit umrechnen gelingt mit zwei kurzen Formeln: Kelvin ist Grad Celsius plus 273,15, und Fahrenheit ist Grad Celsius mal 1,8 plus 32. In dieser Lektion lernst du, wozu es drei Temperaturskalen gibt, wie du zwischen ihnen hin- und herrechnest und welche Fehler dabei typisch sind.

  Klasse 615 Min

• Wärme und Temperatur

  In dieser Lektion lernst du, warum Wärme und Temperatur nicht dasselbe sind. Du erfährst, was Temperatur mit der Bewegung der Teilchen zu tun hat, wie viel Energie nötig ist, um einen Stoff zu erwärmen, und warum sich Wasser viel langsamer erwärmt als Metall oder Sand.

  Klasse 720 Min

• Erneuerbare Energien

  In dieser Lektion lernst du, welche Energiequellen erneuerbar sind und wie Windkraft, Photovoltaik und Wasserkraft Energie umwandeln. Du rechnest mit dem Wirkungsgrad η = W / E und verstehst, warum keine Anlage die zugeführte Energie zu hundert Prozent nutzen kann.

  Klasse 820 Min

• Wärmeausdehnung berechnen

  Wärmeausdehnung beschreibt, dass sich fast jeder Stoff beim Erwärmen vergrößert und beim Abkühlen wieder zusammenzieht. In dieser Lektion lernst du die Formel für die Längenausdehnung fester Körper, rechnest Beispiele zur Bahnschiene und zur Freileitung und erfährst, warum Brücken und Schienen extra Dehnungsfugen benötigen.

  Klasse 818 Min

• Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung

  In dieser Lektion lernst du die drei Wege kennen, auf denen Wärme von einem Ort zum anderen gelangt. Du erkennst sie im Alltag wieder und verstehst, wie eine Thermoskanne alle drei gleichzeitig ausbremst.

  Klasse 820 Min

• Wirkungsgrad berechnen

  Wirkungsgrad berechnen bedeutet, herauszufinden, welcher Anteil der eingesetzten Energie tatsächlich in nutzbare Energie umgewandelt wird. In dieser Lektion lernst du die Formel Eta = Nutzenergie / Aufwandsenergie, rechnest Beispiele zu LED-Lampe und Elektromotor und erfährst, warum kein Gerät einen Wirkungsgrad von 100 Prozent erreicht.

  Klasse 820 Min

• Energieformen und Energieerhaltung

  In dieser Lektion lernst du die wichtigsten Energieformen kennen und verstehst, was der Energieerhaltungssatz bedeutet. Du unterscheidest potenzielle und kinetische Energie, rechnest mit ihnen an zwei durchgerechneten Beispielen und lernst, welche Fehler in Klassenarbeiten am häufigsten passieren.

  Klasse 920 Min

• Photovoltaik Funktionsweise

  Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mithilfe von Solarzellen aus Silizium. In dieser Lektion lernst du, wie der photoelektrische Effekt in der Solarzelle Elektronen freisetzt, wie der PN-Übergang eine Spannung erzeugt, und berechnest Beispiele zur elektrischen Leistung einer Solaranlage.

  Klasse 920 Min

• Wärmedämmung und U-Wert

  Wärmedämmung U-Wert: Der U-Wert gibt an, wie viel Wärme in Watt je Quadratmeter Fläche und je Kelvin Temperaturunterschied durch ein Bauteil fließt, und je kleiner er ist, desto besser dämmt das Bauteil. In dieser Lektion berechnest du den U-Wert einer Wand aus ihren Schichten, bestimmst damit den Wärmeverlust eines Hauses und verstehst, warum Dämmstoffe so gut funktionieren.

  Klasse 918 Min

• Gasgesetze

  Gasgesetze beschreiben, wie Druck, Volumen und Temperatur eines eingeschlossenen Gases zusammenhängen. In dieser Lektion lernst du die allgemeine Gasgleichung p1 · V1 / T1 = p2 · V2 / T2 kennen, rechnest Beispiele zu Fahrradpumpe und Autoreifen und erfährst, warum die Temperatur dabei immer in Kelvin eingesetzt werden muss.

  Klasse 1020 Min

• Wärmekraftmaschine Wirkungsgrad

  Eine Wärmekraftmaschine wandelt einen Teil zugeführter Wärme in mechanische Arbeit um, etwa im Verbrennungsmotor oder in einem Kraftwerk. In dieser Lektion lernst du die Formel für den Carnot-Wirkungsgrad ηC = 1 - Tk / Tw, rechnest Beispiele zu Kraftwerksturbinen und erfährst, warum kein realer Motor diese theoretische Grenze erreicht.

  Klasse 1020 Min

• Wärmepumpe: Funktionsweise und Leistungszahl

  Die Wärmepumpe Funktionsweise lässt sich in einem Satz sagen: Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärme und hebt sie mit elektrischer Energie auf eine höhere Temperatur, sodass sie zum Heizen taugt. In dieser Lektion lernst du den Kältemittelkreislauf kennen, berechnest die Leistungszahl und verstehst, warum aus einer Kilowattstunde Strom mehrere Kilowattstunden Wärme werden.

  Klasse 1020 Min

Weitere Themen findest du in der Fachübersicht. Alle Themen in Physik ansehen