Energie Energie ist ein Begriff, der im täglichen Leben überall auftaucht. In der Physik spielt er eine zentrale Rolle. Mit dieser physikalischen Größe, die man auch messen kann, können wir viele Naturvorgänge beschreiben. Du bist dran: Fasse zusammen, was du in Büchern oder im Internet über Energie finden kannst. Vergleiche deine Ergebnisse im Unterricht gemeinsam mit deiner Klasse und deiner Lehrperson. Dabei werden unterschiedliche Formen der Energie vorkommen, insbesondere die Sonnenenergie (Abb. 5.5). Die Sonne liefert uns den Hauptteil der Energie auf der Erde. Die Sonnenenergie ist die wichtigste Energieform für die Erde. Ihr verdanken wir die reichhaltige Pflanzenwelt, die auch für unsere Nahrung sorgt. Somit kann man sagen, dass die Energie, die wir aus der Nahrung aufnehmen, einmal Sonnenenergie war. Du bist dran: Abb. 5.6 zeigt dir den sogenannten Wasserkreislauf. Beschreibe was dieses Bild zeigt, bevor du weiterliest, und mache dir Notizen in deinem Forschungsbuch. Der Wasserkreislauf veranschaulicht ein Modell in der Physik. Für den Wasserkreislauf wird Energie benötigt. Das Verdunsten des Wassers zu Wasserdampf benötigt Sonnenenergie. Dieser Wasserdampf bildet in der Atmosphäre Wolken. Die Wolken können auch Regenwolken sein, aus welchen das Wasser als Regen zur Erde fällt. Das Wasser wird vom Erdboden aufgenommen und tritt irgendwo wieder als Quelle hervor. Es wird zu einem Bach und im Weiteren zu einem Fluss. Wenn in diesem Fluss ein Wasserkraftwerk gebaut wurde, so kann darin die Energie des fließenden Wassers auch in elektrische Energie umgewandelt werden. Mit der elektrischen Energie können wir unser tägliches Leben sehr angenehm gestalten. Du bist dran: Kohle, Erdöl und Erdgas sind sogenannte Energieträger. Das sind Stoffe, deren Energie wir weiter nützen können. Argumentiere, warum wir den Einsatz dieser Energieträger vermeiden müssen. Denke dabei an die Klimaproblematik. Kohle, Erdöl und Erdgas sind aus Pflanzen entstanden, die vor Millionen von Jahren auf der Erde gewachsen sind. Sie konnten wieder nur durch die Sonnenenergie wachsen und konnten dabei Kohlenstoffdioxid (Gas in der Atmosphäre) aus der Atmosphäre aufnehmen. Nach ihrem Absterben haben sie sich in Kohle, Erdöl und Erdgas umgewandelt, was wir heute aus der Natur gewinnen können. Wenn wir von diesen Energieträgern die Energie für uns nutzbar machen, so entstehen dabei Nebenprodukte (z.B. Kohlenstoffdioxid), die unser Klima negativ beeinflussen (Abb. 5.7). Bei bestimmten Vorgängen in der Natur wird Energie von einer Form in die andere umgewandelt. Das wirst du bei der Beschäftigung mit Physik immer wieder entdecken. Es gibt nur ein Problem mit der Energie: Es gibt KEINE Möglichkeit, Energie zusätzlich zu erzeugen, man kann sie nur in unterschiedliche Energieformen umwandeln, wie z.B. Sonnenenergie in elektrische Energie. Deswegen müssen wir die Energie, die uns zur Verfügung steht, bestmöglich nutzen und sparsam mit dieser umgehen. 5.5 Nutzung der Sonnenergie 5.6 Wasserkreislauf Vom Meer zum Land Verdunstung Wasser Kraftwerk Grund- wasser Schmelzwasser See Fluss Meer Regen Schnee 5.7 Kohlekraftwerk 5.8 Bei Leuchtmitteln und elektrischen Geräten findest du auf der Verpackung den Energiebedarf des Geräts. Das bedeutet, dass dieses Leuchtmittel 4 kWh elektrische Energie in 1000 Stunden benötigt. Wusstest du schon…? …, dass die elektrische Energie üblicherweise in kWh (Kilowattstunden) angegeben wird? Du findest diese Angabe auch auf der Verpackung von einem Leuchtmittel (z.B. LEDLeuchtmittel, Abb. 5.8) oder bei anderen elektrischen Geräten. 17 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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