59 14 Burger und Pommes Die Leistung von Elektrogeräten im Haushalt reicht von weniger als 10 W bei Lampen bis 3000 W beim Backrohr. Generell haben Geräte zur Erzeugung von Wärme (etwa Föhn, Toaster oder Backrohr) hohe Leistungen ( A 14 ). Autos haben so hohe Leistungen, dass man diese in Kilowatt angibt (1 kW = 1000 W). Die Pferdestärke (PS) ist eine veraltete Einheit. Aber der Mensch ist ein Gewohnheitstier, und deshalb haben sich die PS bis heute gehalten. Es gilt: 1 PS = 736 W = 0,736 kW ( A 11 ). Verglichen mit der Leistung einer E-Lok oder eines Donaukraftwerks sind die Autoleistungen allerdings Peanuts. Leistungsmäßig an der Spitze sind Blitze (B 14.28) und vor allem die Sonne. B 14.28 Ein fetter Blitz hat eine Leistung von bis zu 2 Billionen Watt! Beim Verbrennen von Treibstoff wird Kohlenstoffdioxid (CO2) erzeugt, das für die Klimaerwärmung verantwortlich ist. Deshalb will man den Verkehr auf E-Autos umstellen. Wenn man den Strom zum Laden der Akkus komplett über Solarzellen, Windräder und Wasserkraftwerke zur Verfügung stellen könnte, wäre Autofahren tatsächlich „grün“. Das Problem liegt aber in den extrem hohen Ladeleistungen (T 14.1). Ein einziges E-Auto benötigt bei Schnellladung so viel Strom, wie 100 E-Backrohre zusammen. Um die Umstellung auf E-Autos schaffen zu können, müsste der Anteil an Solar- und Windenergie extrem ausgebaut werden. Es ist fraglich, ob das tatsächlich gelingen wird ( A 13 ). B 14.29 Zum Laden von E-Autos bräuchte man sehr viele Windräder und Solaranlagen. Mit einem Windrad kann man nur etwa 10 Autos gleichzeitig schnellladen. Das ist nicht besonders viel! Stufenlauftest Du kannst mit einfachen Mitteln deine Leistung in Watt beim Stufenlaufen im Schulhaus ermitteln. Sehen wir uns das Schritt für Schritt an. 1) D u misst mit einer Waage deine Masse oder schätzt diese ab. Nehmen wir als Beispiel 40 kg. 2) D u suchst dir im Schulhaus eine kurze Treppe, misst die Stufenhöhe, zählst die Stufen und berechnest die gesamte Hebehöhe. Wenn die Treppe zum Beispiel 12 Stufen zu je 15 cm hat, ergibt das eine Gesamthöhe von 180 cm (1,8 m). 3) N un nimmst du Anlauf und rennst so schnell du kannst die Treppe rauf. Du kannst dabei so viele Stufen auf einmal nehmen, wie du willst. Schnell soll es sein! Du stoppst mit dem Handy die benötigte Zeit. Nehmen wir an es sind 1,2 s. 4) J etzt musst du ein bisschen rechnen. Für die Hebeenergie gilt EH = m · g · h . m ist deine Masse in kg, g die Fallbeschleunigung (10 m/s2) und h die Hebehöhe in m. Wenn wir die Zahlen unseres Beispiels einsetzten, erhalten wir eine Hebeenergie von EH = 40 · 10 · 18 J = 720 J , die dein Körper am oberen Ende der Treppe besitzt. 5) Leistung ist Energieumsatz pro Zeit. Du musst jetzt also noch durch die benötigte Zeit dividieren. Du bekommst in unserem Beispiel eine Leistung von 600 W. Nicht so übel, oder? Hebehöhe hier wird gestoppt B 14.30 So wird der Stufenlauftest durchgeführt. Kurz zusammengefasst Unter Leistung versteht man in der Physik den Energieumsatz pro Zeit. Die Leistung wird in Watt angegeben und es gilt: 1 Watt ist 1 Joule pro Sekunde. In Ruhe leistet zum Beispiel der menschliche Körper rund 1 W pro Kilogramm, bei einer Person mit 40 kg also 40 Watt. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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