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Ein Teil der Energie geht zum Beispiel durch den elektrischen Widerstand einer Leitung oder mechanische Reibung "verloren". Das bezeichnest du als Verlustenergie. Achtung: Die Energie geht nicht im klassischen Sinn verloren — sie verschwindet nicht. Das würde nämlich dem Energieerhaltungssatz widersprechen. Viel mehr wird sie entwerte t, also in eine ungünstige Energieform wie Wärme umgewandelt. Dadurch kann sie nicht mehr für den ursprünglichen Zweck, wie die Bewegung eines Elektroautos, genutzt werden. Auswertung Testaufgabe Wirkungsgrad. direkt ins Video springen Wirkungsgrad Wirkungsgrad berechnen im Video zur Stelle im Video springen (02:02) Den Wirkungsgrad berechnest du mit der Formel Der Wirkungsgrad wird dabei in Prozent oder als Zahl ohne Einheit angegeben. Sein Formelzeichen ist (eta). E zu entspricht der zugeführten Energie — in unserem Elektromotor-Beispiel also der elektrischen Energie, die der Akku bereitstellt. E nutz beschreibt die Nutzenergie. In diesem Fall ist das die Bewegungsenergie des ferngesteuerten Autos.
(*) Wie groß ist die Leistung eines Sportlers mit einer Masse von, wenn er zehn Klimmzüge mit einem Höhenunterschied von je in einer Zeit von insgesamt schafft? (*) Welche Leistung liefert ein Motor, der eine Kiste mit einer Masse von in auf eine Höhe von anheben kann? (*) Welche Masse kann durch eine Leistung von in einer Sekunde um einen Meter angehoben werden? (**) Ein Löschfahrzeug der Feuerwehr pumpt mit einer Leistung von Wasser in Höhe. Wie viel Liter Wasser stehen den Feuerwehrleuten in einer Sekunde, wie viel in einer Minute zur Verfügung? Lösung. (**) Zum Ziehen eines Schlittens sei eine horizontale Kraft von nötig. Wie groß ist die mechanische Leistung, wenn der Schlitten mit gezogen wird? (**) Ein Fahrzeug der Masse wird beim Einfahren auf eine Autobahn in konstant von auf beschleunigt. Wie groß muss die Beschleunigungs-Leistung des Motors dabei mindestens sein? Mechanische Energie ¶ Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Mechanische Energie. (*) Wie viel Energie besitzt Wasser, das aus einem Stausee tief hinab fließt?
Nach dem Energieerhaltungsgesetz geht Energie aber nicht verloren, sondern wird nur umgewandelt. In diesem Beispiel in die sogenannte Reibungsarbeit. Denn die aufgenommene Arbeit muss in Maschinen und technischen Einrichtungen eine gewisse Reibung überwinden, um abgegeben zu werden. Das Verhältnis zwischen aufgenommener und abgegebener Arbeit nennt man in der Physik Wirkungsgrad. Man könnte auch Reibungsverlust oder Reibungsarbeit sagen. Der Wirkungsgrad wird mit dem Buchstaben η (eta) angegeben und wie folgt berechnet: η = E ab / E zu Das Verhältnis zwischen den beiden Energiegrößen wird in Werten zwischen 0 und 1 oder in Prozent angeben. Es gilt, dass der Wirkungsgrad nie größer als 1 bzw. 100% sein kann, denn dann würde mehr Energie verloren als zugeführt wurde. Aufgaben zum Wirkungsgrad | Medienportal der Siemens Stiftung. Es kann aber sehr gut sein, dass der Energieverlust höher ist als die Leistung, die abgegeben wird. Das ist etwa bei Glühlampen der Fall. Sie haben in der Regel einen Wirkungsgrad von 5%. Sie "verlieren" also 95% des zugeführten Stroms, der als Wärmestrahlung entweicht.
Was ist der Wirkungsgrad? im Video zur Stelle im Video springen (00:47) Der Wirkungsgrad ist ein Verhältnis zwischen zwei bestimmten Energiemengen. Du kannst ihn für Prozesse angeben, bei denen Energie von einer Energieform in die andere umgewandelt wird. Solche Energieformen sind zum Beispiel die Bewegungsenergie, die Wärmeenergie und die elektrische Energie. Der Elektromotor eines ferngesteuerten Autos wandelt elektrische Energie in Bewegungsenergie um, die du auch kinetische Energie nennst. Die elektrische Energie, die hier über einen Akku bereitgestellt wird, nennst du zugeführte Energie. Der Elektromotor, also der Energiewandler, verwandelt sie dann in Bewegungsenergie. Die nutzbare Energie, die hier in Form von Bewegung auftritt, heißt auch Nutzenergie. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der zugeführten Energie zur Nutzenergie. Die elektrische Energie kann aber nicht vollständig in kinetische Energie umgewandelt werden, weil bei der Umwandlung von Energie immer Verluste entstehen.
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