Big Bang 3, Schulbuch

10 16 Wärme ist eine Form der Energie 16.4 Welche Leistung hat die Sonne? Energie, Arbeit und Leistung Den Begriff Leistung kennst du vom Auto. Wir überlegen uns in diesem Kapitel, was man darunter eigentlich versteht. Und wir sehen uns an, wie Arbeit , Energie und Leistung zusammenhängen. A13 Es gibt viele verschiedene Formen von Energien. Aber trotz allem gibt es Gemeinsamkeiten. Welche sind das? Schau nach in Kap. 16.1! A14 Der Tesla S P85D ( B 16.21 ) war 2016 mit 515 Kilo- watt (kW) oder 700 PS das leistungsstärkste Elektroauto der Welt! Wie lautet die Umrechnung zwischen PS und kW? A15 Du willst einen Kuchen im Elektrobackrohr backen, aber bei der Stromrechnung sparen. Du bittest deine Freunde, auf Fahrrädern strampelnd den benötigten Strom zu erzeugen. Wie viele Personen musst du dazu einladen? A16 Wie viel Mal ist die Leistung eines fetten Blitzes größer als die eines fetten Elektroautos – wie etwa dem in B 16.21 ? Gib einen Tipp ab! Zuerst müssen wir klären, was man in der Physik unter dem Begriff Arbeit versteht. Sehen wir uns dazu drei Beispiele an ( B 16.22 ). In den ersten beiden Fällen wird die chemische Energie deiner Muskeln in Hebe- bzw. Bewegungsenergie umgewandelt, im dritten Fall elektrische Energie aus dem Stromnetz in Wärme . In allen drei Fällen wird aus physikalischer Sicht Arbeit L B 16.21 Drei Formen von Energieübertragung und somit auch von Arbeit! B 16.22 verrichtet ( B 16.23 ). Warum? Immer dann, wenn Ener- gie umgewandelt wird und die „Verpackung“ ändert, spricht man in der Physik von Arbeit. Die Arbeit ent- spricht dabei der geflossenen Energie und hat eben- falls die Einheit Joule. Jetzt ist es nur mehr ein Katzensprung zur Leistung , denn diese ist Arbeit pro Zeit . Die Leistung wird in Joule pro Sekunde oder Watt angegeben. Die Leistung hat den Buchstaben P und darf nicht mit dem Druck p verwechselt werden (siehe Kap. 21.3 , S. 52 ). In Tabelle 16.2 sind einige ausgewählte Bei­ spiele für Leistungen zusammengefasst. Beispiel Leistung Jugendlicher (40 kg) in Ruhe 40W Dauerleistung am Fahrrad 100W (Leistungsabgabe) Computer (PC) 250W Toaster 800W – 1400W Föhn 1000 – 2000W Backrohr 3000W Leichtmotorrad 25.000W Gasdurchlauferhitzer 25.000W Smart (Benzin-Auto) 33.000W (33 kW) Tesla S P85D (Elektroauto) 515.000W (515 kW) Taurus (Lok der ÖBB) 7.000.000W (7 · 10 6  W) Donaukraftwerk 200.000.000W (2 · 10 8  W) Blitz 2.000.000.000.000 W (2.10 12  W) Sonne 10 26  W Einige Richtwerte für Leistungen Ein Beispiel, wie Energie von einer Form in eine andere übertragen wird: Das nennt man Arbeit. Weil Energien die Einheit Joule hat ( A13 ), gilt das auch für die Arbeit. B 16.23 T 16.2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv