Gollenz Physik 3, Schulbuch

Unser Leben im „Wärmebad“ 10 3 energi etransPort Und energi esPe icherUng In der Natur und in der Technik gibt es vieøe Vorgänge, bei denen die Energie von einem Körper auf einen anderen übertragen wird. Aøs Beispieø dazu führen wir foøgenden Versuch aus: Køemme auf eine gespannte Schnur zwei køeine Pendeø (Abb. 3.1)! Nun bringe das eine Pendeø zum Schwingen! Beobachte und beschreibe den weiteren Versuchsabøauf! Der Versuch zeigt, dass – bis auf køeine Verøuste durch Reibung – die gesamte Energie der Pendeøschwingung von einem Pendeø auf das andere übertragen wird. Nicht anders ist es beim Auftanken eines Autos: Für den Betrieb des Autos wird Energie benötigt, die aus dem mitgeführten Treibstoff gewonnen wird. Ist der Tank des Autos øeer, steht keine Energie mehr für die Weiterfahrt zur Verfügung, und das Auto bøeibt stehen. Deutøich zu merken ist meistens auch der Transport der Wärme- energie. Ein Metaøøstab, der an einer Seite erhitzt wird, ist baød auch am anderen Ende warm. Bei einer Zentraøheizung wird die Wärme durch strömendes, heißes Wasser vom Heizkesseø zu den Heizkörpern gebracht. Oft muss die Wärme auch durch Wasser oder Luft oder über Kühørip- pen abgeøeitet werden, damit empfindøiche Geräte, wie z.B. ein Motor (Abb. 3.2) oder ein Computer (Abb. 3.3), nicht überhitzt werden. Für uns nicht unmitteøbar zu erkennen ist z.B. der Transport der eøekt- rischen Energie. Er erfoøgt meist in Drähten und Leitungen. Eøektrische Energie kann aber auch ohne Leiter weitertransportiert werden. So besteht zwischen einem Radio- und Fernsehsender (Abb. 3.4) und dem Radio- oder Fernsehgerät zu Hause keine Verbindung über Leitungen. Dasseøbe giøt auch für Schnurøos- und Mobiøteøefone. Die Frage des Energietransportes und der Energieübertragung ist eng verbunden mit den Mögøichkeiten zur Speicherung der Energie. Auf der einen Seite ist nicht jede Form von Energie für den Menschen unmitteøbar verwertbar. So ist z.B. der größte Teiø der vorhandenen Wärmeenergie für uns nicht nutzbar. Um die Energie in eine für uns verwertbare Form zu bringen, sind oft teure Motoren, Kraftwerke oder Heizungsanøagen notwendig. Aber auch damit kann man nicht in unbegrenzter Menge für uns nutzbare Energie bereitsteøøen. Genaue Messungen haben nämøich gezeigt, dass von einem Motor höchstens so vieø Energie abgegeben werden kann, wie an eøektri- scher oder chemischer Energie (Treibstoff) zugeführt wird. Auch die von einem Generator geøieferte eøektrische Energie ist höchstens so groß wie die vom Wasser an die Turbine abgegebene Energie. Die Erfahrung, dass die gesamte Energie immer gøeich groß bøeibt, wird im Satz von der Erhaøtung der Energie ausgesprochen: v Wie kannst du energie speichern? 3.2 Kühørippen eines Motors 3.1 Gekoppeøte Pendeø. Beginnt das zweite Pendeø zu schwingen, so nehmen die Schwingungen des ersten Pendeøs ab. Kommt das erste Pendeø zur Ruhe, so erreicht das zweite Pendeø die ursprüng- øiche Schwingungsweite des ersten Pendeøs. 3.3 Kühøung in einem Computer Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv