14 21.5 Das Glühlampen-Verbot Leistung und Wirkungsgrad Zwei wichtige Größen in Physik und Alltag sind Leistung und Wirkungsgrad! Sie spielen nicht nur bei deinem Körper und im Alltag eine große Rolle. Die vielen verschiedene Energieformen haben Gemeinsamkeiten. Welche sind das? Und was versteht man unter der Energieerhaltung? Lies in Kap. 21.1 auf S. 7 nach! Die klassischen Glühlampen (B 21.33) gibt es seit etwa 1880. Wie funktionieren sie? Welche Energieformen werden dabei ineinander umgewandelt? Warum wurden sie in der EU ab 2009 schrittweise verboten und warum war das eine sinnvolle Maßnahme? Begründe. Wenn man Sport betreibt, wird einem dabei sehr warm. Warum? Und in welchem Zusammenhang könnte das damit stehen, dass die klassischen Glühbirnen verboten wurden ( A 19 )? Begründe. B 21.34 Warum wird einem warm, wenn man Sport betreibt? Bei einem Mikrowellenherd (umgangssprachlich Mikrowelle) kann man zwei Werte einstellen: die Zeit und dann eine Zahl, die in der Größe von 90 bis 900 liegt. Was geben diese Zahlen an und welchen Effekt haben hohe oder niedrige Werte? A 18 A 19 B 21.33 Diese Lampen werden zwar immer noch verwendet, aber ihr Verkauf wurde in der EU ab 2009 schrittweise verboten. A 20 A 21 Alle Energien, so unterschiedlich sie auch sein können, liefern den Antrieb für Vorgänge aller Art und werden in Joule angegeben. Die Menge der Energie bleibt dabei immer gleich, aber die Joule können gewissermaßen ihre „Verpackung“ ändern ( A 18 ). Nehmen wir als Beispiel einen Mikrowellenherd. Bei diesem wird die elektrische Energie des Stroms in Wärmeenergie umgewandelt. Bei Energieumwandlungen spielt die Leistung eine wichtige Rolle. Salopp gesagt bestimmt die Leistung die „power“ des Geräts. Physikalisch gesehen gibt die Leistung an, wie viele Joule pro Sekunde umgewandelt werden. Die Leistung hat die Einheit Watt und es gilt: 1 W = 1 J/s. Wenn man einen Mikrowellenherd auf volle Stufe stellt, dann hat er 900 W ( A 21 ). Das bedeutet, dass pro Sekunde 900 Joule elektrische Energie in anderen Energieformen umgewandelt werden. Die Angabe in Watt ist sehr praktisch, weil man damit völlig unterschiedliche Leistungen gut vergleichen kann. Einige Beispiele dazu kannst du in T 21.2 sehen. Beispiel Leistung LED-Lampen 3–20 W Jugendlicher (50 kg) in Ruhe 50 W alte, verbotene Glühbirne 40–100 W Dauerleistung am Fahrrad 100 W (Leistungsabgabe) Computer (PC) 250 W Mikrowellenherd 90–900 W Toaster 800 W–1400 W Fön 1000–2000 W Backrohr 3000 W Leichtmotorrad 25 000 W Gasdurchlauferhitzer 25 000 W Smart (Benzin-Auto) 33 000 W (33 kW) Tesla Modell 413 000 W (413 kW) Taurus (Lok der ÖBB) 7 500 000 W (7,5 · 106 W) Donaukraftwerk 200 000 000 W (2 · 108 W) T 21.2 Einige Beispiele für Leistungen. Die Zahlen sind als Richtwerte zu sehen. Beim Fahrrad ist angegeben, wie viel mechanische Leistung abgegeben wird. Weil dein Körper beim Radeln auch viel Wärme erzeugt, beträgt die Leistung „im Körper drinnen“ etwa 400 W. B 21.35 Wenn man einen Kuchen mit „Menschenstärken“ backen will, dann braucht man etwa 30 Personen dazu! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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