7 21 Wie heiß war der Big Bang? Bewegte Objekte besitzen Bewegungsenergie. Diese wächst mit Masse und Geschwindigkeit des Objekts. Deshalb kann die freiwerdende Bewegungsenergie beim Aufprall eines Autos, eines Projektils (B 21.4) oder eines Asteroiden ( A 1 ) verheerende Folgen haben. Mit der Bewegungsenergie des Windes kann man Windräder antreiben und auf umweltfreundliche Weise Strom erzeugen (B 27.23, S. 69). B 21.4 Ein Projektil hat aufgrund des hohen Tempos eine sehr große Bewegungsenergie. In einem gehobenen Objekt befindet sich Hebeenergie. Diese hängt von der Hebehöhe und der Masse des Objekts ab. Wasserkraftwerke nutzen den Höhenunterschied des Wassers aus, um Strom zu erzeugen. Bei einem Laufkraftwerk beträgt der Höhenunterschied etwa 10 m (B 27.18, S. 68). Bei einem Speicherkraftwerk ( A 2 ) kann der Höhenunterschied aber viele hundert Meter betragen. Deshalb ist in den Wasserbecken besonders viel Energie gespeichert, die bei Engpässen benutzt wird. B 21.5 Die Physik macht auch nicht vor einem Elfenbogen halt. Verformte elastische Objekte besitzen Verformungsenergie. Diese Energieform befindet sich beim Absprung in deinen gedehnten Sehnen ( A 3 ), in einem gespannten Bogen (B 21.5) oder in einem elastischen Ball, der gerade aufprallt und sich eindellt. Hebeenergie, Bewegungsenergie und Verformungsenergie gehören zu den mechanischen Energieformen. Sehen wir uns noch drei andere wichtige Energieformen an. In der Nahrung ist chemische Energie gespeichert ( A 4 ), die dein Körper zum Leben braucht. In brennbaren Materialien befindet sich ebenfalls chemische Energie, die im Falle eines Brandes in Wärmeenergie umgewandelt wird. Leuchtende und radioaktive Körper senden Strahlungsenergie aus. Und schließlich soll noch die elektrische Energie erwähnt werden, die praktisch alle Haushaltsgeräte betreibt und ohne die auch Internet und Handy nicht funktionieren! Die elektrische Energie wird für die Zukunft der Menschheit eine große Rolle spielen. B 21.6 Beispiele für einen Energiemenge von 1000 Joule (= 1 kJ): Alle Formen von Energie werden in der Einheit Joule angegeben. Obwohl Energieformen sehr unterschiedlich sind, haben sie Gemeinsamkeiten: Energie ist notwendig, damit Vorgänge ablaufen können. Die chemische Energie in der Nahrung „betreibt“ zum Beispiel deinen Körper. Energie liefert daher den Antrieb für Abläufe aller Art. Die zweite Gemeinsamkeit ist, dass man jede Form der physikalischen Energie in der Einheit Joule (J) messen kann. Diese Joule (J) bzw. Kilojoule (1 kJ = 1000 J) sind zum Beispiel auf Lebensmitteln angegeben ( A 4 ; B 21.6). Die ebenfalls angegebenen Kilokalorien (kcal) sind eine veraltete Einheit, die man eigentlich nicht mehr verwenden sollte. Auch im Alltag ist oft von „Energien“ die Rede. Aber die „guten Energien“ auf einem Konzert oder einer Party sind keine Energien im physikalischen Sinn. Du kannst sie nicht in Joule messen und dir damit auch kein Süppchen wärmen! Wichtig: Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Die Menge der Joule im Universum ist daher immer gleich groß. Das nennt man Energieerhaltung. Kurz zusammengefasst Energie hat sehr viele Gesichter. Trotzdem gibt es Gemeinsamkeiten: Jede Form der Energie liefert den Antrieb für Vorgänge aller Art und wird immer in Joule gemessen. Die Gesamtmenge der Energie im Universum ist konstant. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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