Energieformen und Energieumwandlungen

Gib an, welche Energieform jede dieser Dinge hat:

1. a) Ein Drachen, der hoch am Strand fliegt.
2. b) Das Wasser, das in einem Stausee oben an der Staumauer gespeichert ist.
3. c) Eine neue Batterie, die noch nicht benutzt wurde.
4. d) Die Flamme eines Campingkochers.

Ordne jeder Energieform ihr Beispiel zu und schreibe die vier vollständigen Paare auf:

1. a) Kernenergie.
2. b) Windenergie.
3. c) Schallenergie.
4. d) Elektrische Energie.

Beispiele: die Türklingel, eine Windmühle, die Steckdose an der Wand und die Sonne.

Yasmin isst zum Frühstück ein Brötchen und spielt danach ein Handballspiel, bei dem sie viel rennt und stark schwitzt.

1. a) Welche Energieform war in den Lebensmitteln des Frühstücks gespeichert?
2. b) Nenne zwei Energieformen, in die ihr Körper diese Energie während des Spiels umwandelt.

Vera hat ihr Buch auf das oberste Brett des Regals gestellt, wie in der Abbildung gezeigt.

1. a) Welche Energieform hat das Buch, weil es so hoch liegt?
2. b) Wenn das Buch herunterfällt: In welche Energieform wird diese Energie umgewandelt, während es nach unten fällt?

Beim Straßenfest im Viertel wurden große Lautsprecher angeschlossen, wie in der Abbildung.

1. a) Welche Energieform gelangt über das Kabel in den Lautsprecher?
2. b) Welche Energieform kommt aus ihm heraus und bringt uns zum Tanzen?

Der Wind dreht das bunte Windrad, das Nico im Garten aufgestellt hat, wie in der Abbildung gezeigt.

1. a) Welche Energieform hat die bewegte Luft?
2. b) Welche Energieform haben die Flügel des Windrads, wenn sie sich drehen?

In Danielas Garten steht eine Solarlaterne, die sich nachts von selbst einschaltet.

1. a) Welche Energieform nimmt sie tagsüber von der Sonne auf?
2. b) In welcher Form wird diese Energie im Akku der Laterne gespeichert?
3. c) Schreibe die Umwandlungskette auf, die die Energie nachts durchläuft, vom Akku bis zum Licht.

In einem Wärmekraftwerk wird Erdgas verbrannt, um Strom zu erzeugen. Das Schema des Kraftwerks sieht so aus:

Die Umwandlungskette ist durcheinandergeraten:

1. a) Elektrische Energie.
2. b) Chemische Energie des Gases.
3. c) Kinetische Energie der Turbine.
4. d) Thermische Energie des Wasserdampfs.

Schreibe sie mit Pfeilen in der richtigen Reihenfolge auf, vom Gas bis zum Stromnetz.

Finn fährt mit dem Fahrrad einen langen Berg hinunter, ohne zu treten, und bremst unten, wie in der Abbildung gezeigt.

1. a) Welche Energieumwandlung findet statt, während er hinunterfährt und schneller wird?
2. b) Beim Bremsen bis zum Stillstand: In welche Energieform wird die kinetische Energie umgewandelt?

Bei einer alten Glühlampe werden von je $100\ \text{J}$ elektrischer Energie nur $10\ \text{J}$ in Licht umgewandelt. Die Abbildung zeigt diesen Energiefluss.

1. a) Wie viele Joule gehen als Wärme verloren?
2. b) Warum verbrennt man sich, wenn man eine solche Lampe berührt, nachdem sie eine Weile eingeschaltet war?

Eine alte Glühlampe wandelt $100\ \text{J}$ elektrische Energie in $10\ \text{J}$ Licht um. Eine LED-Lampe wandelt dieselben $100\ \text{J}$ in $40\ \text{J}$ Licht um. Die Abbildung vergleicht den Energiefluss der beiden Lampen.

1. a) Wie viel Energie verliert jede der beiden Lampen als Wärme?
2. b) Welche würdest du für dein Zuhause wählen? Begründe mithilfe der Daten.
3. c) Im Sommer ist es zu Hause warm. Erkläre, warum viele eingeschaltete alte Glühlampen dazu führen können, dass die Klimaanlage noch mehr Energie verbraucht.

Vervollständige den Satz mit den fehlenden Wörtern: „Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sie wird nur von einer Form in $\dots$ $\dots$.“ Nenne anschließend ein Beispiel aus dem Alltag, bei dem das passiert.

Anna schaukelt immer höher. Die Abbildung zeigt die Schaukel am höchsten Punkt (A) und am tiefsten Punkt (B).

1. a) Welche Energieform hat sie am höchsten Punkt, wo sie für einen Augenblick stillsteht?
2. b) Und welche Energieform hat sie, wenn sie den tiefsten Punkt durchläuft?
3. c) Wenn niemand sie anschiebt, schwingt sie immer weniger hoch. Welcher „Dieb“ nimmt einen Teil der Energie mit und in welche Form wandelt er sie um?

Ein Freund sagt dir: „Es ist egal, das Licht brennen zu lassen, denn Energie wird nicht vernichtet, sondern nur umgewandelt.“

1. a) Stimmt es, dass Energie nicht vernichtet wird?
2. b) Erkläre, warum diese Überlegung trotzdem falsch ist: Denke daran, in welche Energieform die Energie der Glühlampe am Ende übergeht und ob man sie wieder nutzen kann.
3. c) Ergänze ein weiteres Argument, das mit den Energiequellen oder mit dem Geld zu tun hat.

Ein Elektroheizkörper mit $2\ \text{kW}$ ist $3\ \text{h}$ eingeschaltet. Wie viel Energie verbraucht er? Gib sie in $\text{kWh}$ an.

Eine Waschmaschine mit $2\ \text{kW}$ führt einen Waschgang durch, der $1,5\ \text{h}$ dauert.

1. a) Wie viel Energie verbraucht sie, in $\text{kWh}$?
2. b) Wenn die Kilowattstunde $0,20\ \text{€/kWh}$ kostet, was kostet dann dieser Waschgang?

Die Mikrowelle zu Hause hat in einem Monat $7,2\cdot10^{6}\ \text{J}$ verbraucht. Es gilt $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$:

1. a) Wie viele $\text{kWh}$ hat sie verbraucht?
2. b) Was hat dieser Monat Mikrowelle gekostet, bei $0,20\ \text{€/kWh}$?