Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

2.11.2 Energie
Beispiel
Grundlagen
Minos
Damit eine Arbeit verrichtet werden kann, muss vorher Energie vorhanden
gewesen sein. Beim Verrichten der Arbeit wird die Energie dann in
dem Körper gespeichert. Somit ist Energie die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten.
Die Energie kann nicht direkt gemessen werden. Sie wird berechnet oder
sie wird über die durch sie verrichtete Arbeit bestimmt.
Die Energie wird in der gleichen Einheit angegeben wie die Arbeit. Die
SI-Einheit ist somit das Joule. Die Energie wird aber auch oftmals in
kWh angegeben.
Die Energie kann in verschiedenen Erscheinungsformen auftreten. In
der klassischen Mechanik sind vorallem die potentielle und die kinetische
Energie von Bedeutung.
Damit ein Körper gegen die Schwerkraft der Erde angehoben werden
kann, muss Arbeit verrichtet werden. Diese Arbeit ist danach als potentielle
Energie im Körper gespeichert. Dabei ist die potentielle Energie genauso
groß wie die beim Heben verrichtete Arbeit.
E pot = m · g · h
Die in einem Körper nach dem Anheben gespeicherte Energie lässt sich
anschließend auch wieder zum Verrichten von Arbeit verwenden. Da die
Speicherung von Energie durch die erhöhte Position des Körpers erfolgt,
wird die potentielle Energie auch als Lageenergie bezeichnet.
In einem Pumpspeicherwerk wird Wasser aus dem unteren Becken in
das obere Becken gepumpt. Das obere Becken liegt 150 m über dem
unteren Becken. Wieviel potentielle Energie wird in einem Kubikmeter
Wasser gespeichert?
Ein Kubikmeter Wasser hat eine Masse von 1000 kg.
E pot = m · g · h
E pot = 1000 kg · 9,81 m/s 2 · 150 m
E pot = 1,47 MJ
E pot = 0,409 kWh
In jeden Kubikmeter Wasser sind 1,47 MJ oder 0,409 kWh potentielle
Energie gespeichert.
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