Big Bang 3, Schulbuch

11 16.5 Die Wärmekapazität In Ruhe leistet der menschliche Körper etwa 1W pro Kilogramm , ein Jugendlicher mit 40 kg also rund 40W. Das bedeutet, dass pro Sekunde 40 J chemische Ener- gie aus den Körperspeichern umgewandelt werden. Ein untrainierter Mensch kann auf Dauer etwa 100 W mechanische Leistung abgeben – nicht wirklich viel. Um ein Backrohr mit 3000W zu betreiben, wären also 30 Menschen nötig ( A15 ; B 16.24 ) – ein ziemliches Ge- dränge! Das Beispiel zeigt, wie ungeheuer viel Energie im Strom steckt (siehe auch Kap. 25 , S. 85 ). Autos haben, verglichen mit Haushaltsgeräten, er- staunlich hohe Leistungen. Sogar der kleine Smart hat 33.000W! Wegen der großen Zahlen gibt man bei Autos die Leistungen in Kilowatt an (1 kW = 1000W). Die Pferdestärke (PS) ist eine veraltete Einheit und sollte eigentlich nicht mehr verwendet werden ( A14 ; siehe Lösungsteil). Aber die Menschen sind Gewohn- heitstiere und stellen sich nicht so gerne um. Der Tesla hat eine halbe Million und ein Blitz rund 2 Billionen Watt ( 1  Info: Krawumm )! Den Vogel schießt natürlich die Sonne ab – ihre Leistung in Watt hat 26 Nullen! Krawumm Der Tesla in B 16.21 hat rund eine halbe Million Watt ! Ein Blitz ( B 16.25 ) kann aber eine Leistung von etwa 2 Billionen Watt (2 · 10 12 W) haben, also etwa 4 Millio- nen Mal so viel wie das Auto. Allerdings blitzt ein Blitz nur etwa 1/1000 Sekunde (10 –3 s) lang. Er hat daher eine Energie von W = P · t = 2 · 10 12  · 10 –3  J = 2 · 10 9  J oder 20.000 kJ. Das entspricht dem Brennwert von rund 1/2 Kilogramm Butter – nicht so berauschend. Das Ge- heimnis des Blitzes ist also nicht die extrem große Energie, sondern dass diese in extrem kurzer Zeit fließt. Kuchenbacken mit Menschenstärken B 16.24 Ein Blitz kann mehr als eine Billion Watt haben, seine Energie entspricht aber bloß dem Brennwert von 1/2 kg Butter! B 16.25 Von Arbeit spricht man in der Physik, wenn Energie von einer Form in eine andere umgewandelt wird . Sie wird wie die Energie in Joule gemessen. Leistung ist Arbeit pro Zeit und wird in Watt angegeben. 16.5 Sonne, Strand und Apfelstrudel Die Wärmekapazität Warum ein Sandstrand heiß wird, warum man sich beim Apfelstrudelessen die Zunge verbrennen kann und man ohne Verletzungen über glühende Kohlen laufen kann, hat mit der Wärmekapazität zu tun. A17 In der prallen Sonne wird ein Sandstrand ( B 16.26 ) so heiß, dass man fast nicht mehr barfuß laufen kann. Das Meer erwärmt sich aber kaum. Warum ist das so? A18 Beim  Feuerlauf ( B 16.27 ) gehen Mutige über glühende Holzkohlestücke. Warum verbrennen sie sich dabei nicht die Füße? A19 Wenn du einen warmen Apfelstrudel isst, musst du aufpassen. Auch wenn er außen schon recht abge- kühlt ist, kann man sich an den Äpfeln im Inneren immer noch leicht die Zunge verbrennen. Warum ist das so? Warum wird der Sand viel heißer als das Meer? B 16.26 Feuerlaufen B 16.27 B 16.28 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv