Big Bang 3, Schulbuch

127 Lösungen Nein, da ist nichts dran! Mikrowellen bringen die Moleküle zum Zittern, und wenn man den Herd ausschaltet, dann hat man warme Speisen. Aus, Maus! Es bleibt keine schädliche Strahlung in den Speisen zurück, die noch danach, ähnlich wie Radioaktivität, wirksam ist. Allerdings: Im gekauften Mikrowellenessen sind oft nicht besonders gesunde Stoffe enthalten. Auf Dauer ist das natürlich nicht wahnsinnig gesund, aber das kannst du nicht der Erwärmungsmethode in die Schuhe schieben. Auch Pflanzen gehen nicht ein, wenn man sie mit Wasser gießt, das vorher in der Mikrowelle war, auch wenn man das immer wieder lesen kann. Es bleibt ja von den Mikrowellen nichts im Wasser zurück. Die Wärme geht ja nicht nur ins Wasser, sondern auch in die Umgebung. Je kürzer das Aufwärmen dauert, desto weniger Wärme geht ungenutzt verloren. Wenn du Wasser energieschonend zum Kochen bringen willst, musst du so stark wie möglich aufdrehen – und natürlich auch den Deckel auf den Topf geben. Anders ist es, wenn du dann die Nudeln kochst. Wasser kocht bei Normaldruck immer bei 100 °C, auch wenn du ganz stark aufdrehst. Dann würde einfach mehr Wasser verdampfen, die Nudeln wären aber nicht schneller fertig. Damit du möglichst wenig Energie benötigst, darfst du dann nur so stark aufdrehen, dass das Wasser gerade noch am Köcheln ist. Der gewendelte Teil beginnt zuerst zu leuchten, weil er sich schneller erwärmt. Das liegt daran, dass sich die Wicklungen auf Grund ihrer Nähe gegenseitig erwärmen. Das wird bei Glühbirnen angewendet. Bei gleicher Stromstärke leuchtet ein gewendelter Draht immer heller. a) Die Spitzenwerte des CO2 lagen in den letzten 400.000 Jahren bei maximal 0,03 %. Aktuell ist der Wert aber bereits auf über 0,04 % gestiegen. b) Die genauen Zusammenhänge sind sehr kompliziert, aber es ist klar zu sehen, dass bei hohen CO2-Konzentrationen auch die Temperaturen immer höher gewesen sind. c) Der Unterschied beträgt maximal 10 °C. Bioenergie kommt zum Beispiel aus schnell nachwachsenden Rohstoffen wie etwa Holz oder Raps. Auch hier wird bei der Verbrennung CO2 frei. Warum ist Bioenergie dann trotzdem bio? Der Unterschied liegt im schnellen Wachstum. Bis Erdöl „nachgewachsen“ ist, dauert es hunderte Millionen Jahre. Pflanzen wachsen aber relativ schnell nach und binden dabei das CO2 aus der Luft wieder. Wenn also wieder dieselbe Menge Wald nachgewachsen ist, dann ist das CO2 tatsächlich wieder komplett gebunden (B 18.83 c, S. 111). Und deshalb sagt man auch, dass Biomasse CO2-neutral ist. Kapitel 19 Einen elektrischen Schlag bekommst du dann, wenn Strom durch deinen Körper fliest. Dieser fliest aber wiederum nur, weil es eine elektrische Spannung gibt. Deshalb wird der elektrische Schlag sowohl durch den Strom als auch durch die Spannung verursacht. a und b sind für schutzisolierte Geräte, c für Geräte mit Metallgehäuse und Schutzleiter. Der Flachstecker wird bei Geräten mit geringer Leistung eingesetzt, etwa bei Radios oder bei schutzisolierten Lampen. Der Konturenstecker kommt zum Einsatz, wenn ein schutzisoliertes Gerät eine höhere Leistung hat (500 bis 2000 W), also etwa ein Föhn, ein Staubsauger oder eine Bohrmaschine. In diesem Fall ist der Stromfluss größer, und Stecker und Steckkontakte sind daher aus Sicherheitsgründen stabiler. Waschmaschine c, Föhn b, elektrischer Ofen c, Lampe a, Bügeleisen c, Radio a, Bohrmaschine b, Staubsauger b A 45 A 46 A 47 A 48 A 49 A 10 A 11 A 12 Der elektrische Widerstand R steht im Nenner, also unter dem Bruch. Wenn ​R ​kleiner wird, muss daher der Stromfluss I größer werden: ​I​↑ = U / R↓ . Bei einem Widerstand von nur 1Ω wurde bei einer Spannung von 230V theoretisch ein Strom von 230A fließen. Dabei wurde es unweigerlich zu einem Kabelbrand kommen. Die Leitungen im Haushalt sind auf maximal 15A ausgelegt. Wenn du in ​U = I · R ​1000 Ω und 0,05 A einsetzt, erhältst du eine kritische Spannung von 50V. Bei 10.000V würde im Extremfall nach ​I = U / R ​eine Stromstärke von 10.000V/1000 Ω = 10 A durch deinen Körper fliesen. Das wäre absolut tödlich. Der Stromfluss bei einem Weidezaun ist aber mit 0,01 A begrenzt. Daher ist es zwar für Menschen unangenehm, den Zaun zu berühren, aber trotzdem vollkommen harmlos. Der Erdnagel wirkt als Erdung, und der Stromkreis ist dadurch über die Erde geschlossen. Man spart sich dadurch die Rückleitung. Auch hier liegt der Grund in der geringen Stromstärke. Taser arbeiten mit 0,02 A, das liegt weit unter der lebensgefährlichen Stromstärke. Allerdings ist der Elektroschock durch die hohen Spannungen extrem schmerzhaft. Ein Spannungsprüfer sieht zwar wie ein normaler Schraubenzieher aus, hat aber ein besonderes Innenleben. Er wird in die Steckdose gesteckt. Dann berührt man mit dem Finger die Metallkappe am Ende. Steht der Pol der Steckdose unter Spannung, leuchtet die Lampe im Inneren auf. Diese Lampe hat einen sehr hohen Widerstand von etwa 1 Million Ω. Wenn der Pol unter Spannung steht, dann fliest Strom über deinen Körper ab. Weil der Widerstand der Lampe so groß ist, beträgt die Stromstärke nur etwa ​ I = U / R ​= 230V/1.000.000 Ω = 0,00023 A. Das ist nicht zu spüren. Es reicht aber aus, um die Glimmlampe zum Aufleuchten zu bringen. Der mittlere Draht hat eine Temperatur von etwa 100 °C. Das ist viel zu hoch und gefährlich. Der Kabelanschluss ist defekt und muss ausgetauscht werden. Der Herzschlag wird durch elektrische Signale aus dem Herzen selbst verursacht. Es entstehen dadurch auf der Haut elektrische Spannungen, die allerdings nur etwa 1/1000V betragen. Diese können mit einem EKG (Elektrokardiogramm) gemessen und aufgezeichnet werden. Dieses Gerät ist eigentlich nichts anderes als ein hochempfindliches, aufgemotztes Voltmeter. Im Fall c ist Herzflimmern dargestellt, zu dem es zum Beispiel nach einem Stromunfall kommen kann. Weil durch das unkoordinierte Zusammenziehen des Herzmuskels kein Blut gepumpt wird, ist es vom Effekt her wie ein Herzstillstand. Leistung ist allgemein Energie pro Zeit. In unserem Fall sind das also 360 J/0,005 s = 72.000W. Das ist erstaunlich viel! Damit könnte man ein ganzes Fußballstadion beleuchten, allerdings nur etwa 5/1000 s lang. Nach der Gleichung ​I = P / U ​fließen 72.000W/2000V = 36 A durch den Körper. Beim Defibrillieren fließen ja 36 A (siehe A 21 ). Das ist ein ordentlicher Strom. Kleinere Elektroden würden sich sehr stark erwärmen und die Haut des Patienten verbrennen. Ein Blitz schlägt meist in die höchste Erhebung ein. Meide daher bei Gewittern das Unterstellen direkt neben Türmen, Masten oder Bäumen. Meidet ebenso freies Gelände, weil du dort gewissermaßen den höchsten Punkt bildest. Halte zu Überleitungen einen Sicherheitsabstand von mindestens 50 Metern ein. Wenn du kein schützendes Gebäude findest und auch kein Auto, dann hocke dich nach Möglichkeit in eine Mulde mit engen Füßen auf den Boden. Lege dich auf keinen Fall ausgestreckt auf den Boden, weil du dann dem Blitz eine große Angriffsfläche bietest. Berühre während des Gewitters keine metallischen Gegenstände. A 13 A 14 A 15 A 16 A 17 A 18 A 19 A 20 A 21 A 22 A 24 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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