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Physik ForumViel Spaß im Physik Forum von Physik-Lab.de
Es werden keine kompletten Hausaufgaben gelöst. Bitte auf Rechtschreibung und aussagekräftige Überschriften achten.
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Sorry für die unintelligenten folgenden Fragen =)
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| Aus Rechnen von federkonstanten :: Wie misst man Watt? |
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Nachricht |
Claron
Anmeldedatum: 09.09.2010
Beiträge: 2
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 Verfasst am: Do Sep 09, 2010 5:43 pm Titel: Sorry für die unintelligenten folgenden Fragen =) |
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1) Ein Apfel, der vom Baum gefallen ist, kann Lageenergie haben, warum?
2) In allen Nahrungsmitteln steckt Energie von der Sonne. Erkläre diese Aussage und welche Energieumwandlung findet statt?
3) Ein Wasserrad dreht sich in einem Bach. Begründe, dass die dafür nötige Energie von der Sonne stammt. Beschreibe die Energieumwandlung.
4) Beschreibe verschiedene Vorgänge, bei denen thermische Energie entsteht. Gib jeweils auch die Energieform an, die dabei umgewandelt wird.
Sind verzweifelt, bitte antwortet! =) |
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jkh
Anmeldedatum: 21.12.2009
Beiträge: 293
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| Verfasst am: Do Sep 09, 2010 8:25 pm Titel: |
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Hi,
| Zitat: | | 1) Ein Apfel, der vom Baum gefallen ist, kann Lageenergie haben, warum? |
Ich denke mal, dass kommt drauf an wo man sein "Nullniveau" festlegt. Fliegt zB. ein Apfel von einem Baum auf einem Berg, so hat der Apfel ja immer noch potentielle Energie (Lageenergie aufgrund von Höhe) wenn man das Nullniveau an den Fuß des Berges legt.
| Zitat: | | 2) In allen Nahrungsmitteln steckt Energie von der Sonne. Erkläre diese Aussage und welche Energieumwandlung findet statt? |
Pflanzen nehmen Sonnenenergie auf und "betreiben" Photosynthese.
http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese
Pflanzenfresser essen Pflanzen, Fleischfresser essen Pflanzenfresser und Allesfresser essen alles.
| Zitat: | | 3) Ein Wasserrad dreht sich in einem Bach. Begründe, dass die dafür nötige Energie von der Sonne stammt. Beschreibe die Energieumwandlung. |
Also im Grunde fließt das Wasser im Bach aufgrund der Erdanziehung. Davon gehe ich zumindest aus. Ohne Sonne hätte das Wasser aber einen anderen (thermischen) Zustand. Die Temperatur müsste dann gegen 0 Kelvin gehen (absoluter Nullpunkt). Kann nicht sagen was da mit dem Wasser passiert.
| Zitat: | | 4) Beschreibe verschiedene Vorgänge, bei denen thermische Energie entsteht. Gib jeweils auch die Energieform an, die dabei umgewandelt wird. |
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Energie
Bsp.:
Zuführen von Wärmeenergie (Erhitzen) eines Behälters mit Wasser. Wärmeenergie geht hier zum Teil in kinetische Energie der Teilchen (thermische Energie) über.
Also eigentlich bei allen Vorgängen bei denen die Temperatur eines Systems (fest,flüssig oder gasförmig) steigt, steigt die thermische Energie (kinetische Energie der Teilchen).
_________________
Gruß jkh |
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Claron
Anmeldedatum: 09.09.2010
Beiträge: 2
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| Verfasst am: Do Sep 09, 2010 8:28 pm Titel: |
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Danke, danke! =)  |
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jkh
Anmeldedatum: 21.12.2009
Beiträge: 293
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| Verfasst am: Do Sep 09, 2010 9:17 pm Titel: |
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Bitte  . Sind keine "unintelligenten" Fragen... .
_________________
Gruß jkh |
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GvC
Anmeldedatum: 22.02.2009
Beiträge: 1362
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| Verfasst am: Fr Sep 10, 2010 12:19 am Titel: |
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| jkh hat Folgendes geschrieben: | | Also im Grunde fließt das Wasser im Bach aufgrund der Erdanziehung. Davon gehe ich zumindest aus. Ohne Sonne hätte das Wasser aber einen anderen (thermischen) Zustand |
Ich glaube, hier ist etwas anderes gemeint. Beim Wasserrad im Bach wird potentielle Energie des Wassers in kinetische und diese möglicherweise in elektrische Energie umgewandelt. Aber woher kommt die potentielle Energie des Wassers? Irgendwie muss es ja auf den Berg raufgekommen sein. Das Wasser oben auf dem Berg stammt aus dem Meer oder aus Binnenseen und flüssen "im Tal", wo es durch Sonneneinstrahlung verdunstet. Da wird also schon mal Energie der Sonne als Verdampfungswärme in das Wasser gesteckt. Der Wasserdampf steigt auf und gewinnt dadurch an potentieller Energie (alles verursacht durch die Sonne). In höheren Luftschichten kondensiert das Wasser zu Wolken, wird durch den Wind (ebenfalls eine Folge unterschiedlicher Sonneneinstrahlung) an die Berge getrieben, regnet dort ab und kann beim Herunterfließen die zuvor von der Sonne aufgenommene Energie zumindest teilweise beispielsweise an ein Wasserrad abgeben.. Die Sonne ist der Motor jedes natürlichen Wasserkreislaufs.
Zu 4.
Grundsätzlich: Bei jeder Energieumwandlung wird auch Wärme erzeugt, z.B beim Verbrennen "fossiler Energie" zur Stromerzeugung gibt's jede Menge Abwärme. Fossile Kraftwerke haben einen Wirkunsgrad um die 35%, d.h. etwa zwei Drittel der fossilen Energie wird in Wärme umgewandelt, während nur ein Drittel in elektrische Energie umgewandelt wird. Zwischenstation auf diesem Prozess ist die mechanische Energie (Turbinen, die den elektrischen Generator antreiben). Auch dabei entsteht Wärme. Die "fossile Energie" ist übrigens ebenfalls Sonnenenergie, nämlich die Sonnenenergie, die über Jahrtausende hinweg notwendig war, um CO und CO2 per Photosynthese in Pflanzen in Kohlenstoff umzuwandeln, der schließlich zu Kohle, Erdöl und Erdgas wurde. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Menschheit momentan dabei ist, die über Jahrtausende und Jahrmillionen gespeicherte Sonnenenergie innerhalb von zwei oder drei Jahrhunderten zu verpulvern.
Elektrische Energie wird u.a. wiederum in mechanische Energie umgewandelt, wobei wiederum (Verlust-)Wärme entsteht, die man zwar eigentlich nicht haben will, die aber dennoch entsteht. Fass' mal einen Motor, z.B. den elektrischen Küchenmixer, nach längerer Betriebsdauer an, der ist ganz schön heiß. Einen großen Teil nimmt auch die Wärmeerzeugung zu Heizzwecken ein, enweder durch Umwandlung elektrischer Energie (Elektroheizung) oder fossiler Energie (Kohle-, Öl- oder Gasheizung). Elektrische Energie wird auch in chemische Energie umgewandelt, z.B. beim Laden eines Akkus, auch dort ensteht nebenbei Wärme.
Der menschliche Körper entwickelt Wärme bei der Umwandlung der in Nahrungsmitteln gespeicherten Energie (welche Energieform das ist, weiß ich nicht genau, ich würde sie zur chemischen Energie zählen, die aber letztlich nichts anderes als potentielle Energie ist).
Bei der Kernspaltung (Kernkraftwerke) wird die Bindungsenergie der Atomkerne praktisch vollständig in Wärme umgewandelt. Mit dieser Wärmeenergie wird in Kernkraftwerken, wie in jedem anderen Kraftwerk auch, zunächst mechanische Energie erzeugt, wobei ein Teil wiederum als Abwärme "verloren" geht, die mechanische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt, wobei - s.o. - ebenfalls Wärme entsteht.
Eine weitere interessante Form der natürlichen Umwandlung in Wärmeenergie ist der Föhnwind, bei dem feuchte Luftmassen an der Luv-Seite von Gebirgen (der dem Wind zugewandten Seite) gezwungen wird, nach oben zu steigen. Die Feuchtigkeit in dieser Luft sowie der Wind, der die Luftmassen antreibt, sind, wie bereits gezeigt, Folgen der Sonneneinstrahlung (Sonnenenergie). Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab, Wasser kondensiert, und die dann trockenere Luft fällt an der Lee-Seite des Gebirges (der dem Wind abgewandten Seite) ins Tal, während das Wasser als Nebel (Wolken) über dem Gebirge zurückbleibt. Da feuchte Luft sich pro Meter Höhenunterschied langsamer abkühlt als trockene Luft sich erwärmt (Wasser und feuchte Luft haben eine höhere Wärmekapazität als trockene Luft), erwärmt sich die herabfallende trockene Luft stärker als die zuvor feuchte Luft auf der anderen Seite des Gebirges sich abgekühlt hat. Folge: Wärme.
Es gibt sicherlich noch jede Menge andere Wärmeerzeugungsarten, aber die genannten sind die, die mir gerade spontan einfallen. |
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jkh
Anmeldedatum: 21.12.2009
Beiträge: 293
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| Verfasst am: Fr Sep 10, 2010 5:32 pm Titel: |
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| Zitat: | | Ich glaube, hier ist etwas anderes gemeint. Beim Wasserrad im Bach wird potentielle Energie des Wassers in kinetische und diese möglicherweise in elektrische Energie umgewandelt. Aber woher kommt die potentielle Energie des Wassers? Irgendwie muss es ja auf den Berg raufgekommen sein. Das Wasser oben auf dem Berg stammt aus dem Meer oder aus Binnenseen und flüssen "im Tal", wo es durch Sonneneinstrahlung verdunstet. Da wird also schon mal Energie der Sonne als Verdampfungswärme in das Wasser gesteckt. Der Wasserdampf steigt auf und gewinnt dadurch an potentieller Energie (alles verursacht durch die Sonne). In höheren Luftschichten kondensiert das Wasser zu Wolken, wird durch den Wind (ebenfalls eine Folge unterschiedlicher Sonneneinstrahlung) an die Berge getrieben, regnet dort ab und kann beim Herunterfließen die zuvor von der Sonne aufgenommene Energie zumindest teilweise beispielsweise an ein Wasserrad abgeben.. Die Sonne ist der Motor jedes natürlichen Wasserkreislaufs. |
Interessant. Ich hbe nicht gewusst, dass es so zum fließenden Wasser bzw. zu einem Fluß kommt. Immerhin müsste dies ja ein "konstanter Prozess" sein.
_________________
Gruß jkh |
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