28 Suchergebnisse

Energie spielt in allen traditionellen Teilgebieten der Physik (Mechanik, Wärmelehre, Elektrizitätslehre, Optik, Atom- und Kernphysik) sowie in Natur, Technik und Alltag eine zentrale Rolle. Deshalb werden manchmal alle allgemeinen Aussagen zum Bereich Energie in einem gesonderten Teilgebiet zusammengefasst.
Das Teilgebiet "Energie in Natur und Technik" beschäftigt sich mit den verschiedenen Energieformen und Energieträgern, mit der Umwandlung und Übertragung von Energie, mit der Entwertung von Energie sowie mit Energietechnik und damit verbundenen Umweltproblemen.

Die Physik ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit grundlegenden Erscheinungen und Gesetzen in unserer Umwelt und ermöglicht auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Erklärung und Voraussage vieler Erscheinungen in der Natur.
Das Wort "Physik" ist von dem griechischen Wort "physis" abgeleitet, das "Natur" bedeutet.
Die Physik untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z. B. mit solchen Tätigkeiten wie dem Beobachten, dem Messen und dem Experimentieren verbunden sind.
Traditionell wird die Physik in die Teilgebiete Mechanik, Wärmelehre (Thermodynamik), Elektrizitätslehre (Elektrik), Optik, Atom- und Kernphysik sowie Energie eingeteilt.

Die Physik ist eine Naturwissenschaft, die sich mit unterschiedlichen Inhaltsbereichen beschäftigt. Traditionell wird die Physik in fünf Inhaltsbereiche eingeteilt:

• die Mechanik,
• die Wärmelehre oder Thermodynamik,
• die Elektrizitätslehre oder Elektrik,
• die Optik und
• die Atom- und Kernphysik.

Manchmal wird der Bereich Energie oder Energetik als spezielles Teilgebiet abgetrennt.
Neben dieser traditionellen Einteilung gibt es auch andere Möglichkeiten der Aufgliederung der Physik in Teilgebiete.

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Die mechanische Arbeit beschreibt einen Vorgang oder Prozess. Sie wird deshalb auch als eine Prozessgröße bezeichnet.

Die thermische Energie eines Körpers ist die Summe der Energien aller seiner Teilchen.

Die thermische Energie ist eine spezielle Energieform. Sie wird manchmal auch als innere Energie bezeichnet.

Von Körpern mit einer höheren Temperatur kann auf Körper mit einer niedrigeren Temperatur Energie in Form von Wärme übertragen werden.
Die Übertragung von Wärme von einem Körper auf einen anderen oder von einem Körper auf seine Umgebung kann erfolgen durch

• Wärmeströmung (Konvektion),
• Wärmestrahlung,
• Wärmeleitung.

Diese drei Arten der Wärmeübertragung können einzeln, aber auch zusammen auftreten.

Die Energiedosis gibt an, wie viel Energie ein Kilogramm eines Stoffes durch Strahlung aufnimmt.
 

Benannt ist die Einheit nach dem amerikanischen Physiker L. H. GRAY.

Mechanische Arbeit und Energie sind eng miteinander verknüpft: Jede Arbeit an einem Körper oder von einem Körper ist mit einer Energieänderung verbunden. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird in der Physik als Leistung bezeichnet. Der Wirkungsgrad einer Anlage gibt die Güte an, mit der Energie von einer Form in andere Formen umgewandelt wird. Mit den Aufgaben wird das Wissen über die genannten fundamentalen Größen der Physik getestet.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Mechanische Arbeit, Energie und Leistung".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

In der Physik wird ein von seiner Umgebung abgegrenzter Bereich als System oder als physikalisches System bezeichnet. Je nach der Art der Abgrenzung zwischen System und Umgebung unterscheidet man zwischen offenen, geschlossenen und abgeschlossenen Systemen.
Physikalische Größen, die in einem abgeschlossenen System einen bestimmten Betrag haben, bezeichnet man als Erhaltungsgrößen. Eine solche Erhaltungsgröße ist die Energie. Sie ist in einem abgeschlossenen System konstant. Auch der Energieerhaltungssatz gilt nur für abgeschlossene Systeme.

Licht kann man sich als einen Strom von winzigen kleinen Teilchen, den Photonen, vorstellen. Jedes dieser Photonen besitzt Energie und bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit.
Photonen entstehen in der Atomhülle. Zwischen ihrer Energie und der Frequenz des Lichtes besteht direkte Proportionalität.

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper bzw. ein System durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Die mechanische Arbeit beschreibt einen Prozess; sie ist daher im Unterschied zur Energie eine Prozessgröße. In Abhängigkeit von den gegebenen Bedingungen können die verschiedenen Arbeiten mechanischer Arbeit (Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit, Reibungsarbeit, Verformungsarbeit) berechnet oder aus einem Kraft-Weg-Diagramm ermittelt werden.

Die physikalischen Größen Energie und Arbeit hängen eng miteinander zusammen. Wird von einem System oder an einem System Arbeit verrichtet, so ändert sich dessen Energie. Allgemein gilt:

Die von einem System oder an einem System verrichtete Arbeit ist gleich der Änderung seiner Energie.

Energie ist die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen.

Die Energie ist eine Zustandsgröße und in abgeschlossenen Systemen eine Erhaltungsgröße. Für sie gilt der Energieerhaltuntgssatz.

Energie in ihren verschiedenen Formen wird in vielfältiger Weise genutzt. Dabei spielen unterschiedliche Eigenschaften der Energie eine wichtige Rolle:

Dabei bleibt in einem abgeschlossenen System die Gesamtenergie erhalten.

In der kinetischen Theorie der Wärme erfolgt die Beschreibung des Verhaltens von Gasen mit solchen Größen wie Teilchenzahl, mittlere Geschwindigkeit und mittlere kinetische Energie. Diese Teilchengrößen sind unmittelbar mit makroskopisch messbaren Größen wie dem Druck und der Temperatur verbunden. Der Test zeigt Ihnen, ob sie Grundaussagen und Zusammenhänge dieses Gegenstandsbereichs der Physik verstanden haben.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Kinetische Theorie der Wärmer".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Energie ist die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen.
 

Die Energie ist eine Zustandsgröße und in abgeschlossenen Systemen eine Erhaltungsgröße.

Energie kann in unterschiedlichen Formen existieren. Wichtige Energieformen sind die chemische Energie, die thermische Energie, die Kernenergie, die potenzielle und die kinetische Energie sowie die Energie, die in elektrischen und magnetischen Feldern gespeichert ist.

Bei physikalischen, technischen, chemischen oder biologischen Vorgängen kann Energie nicht nur von einer Energieform in andere Energieformen umgewandelt, sondern auch auf andere Körper übertragen werden. Energieübertragung ist häufig mit Energieentwertung verbunden.

Bei physikalischen, technischen, chemischen oder biologischen Vorgängen kann Energie von einer Energieform in andere Energieformen umgewandelt werden.
Energieumwandlungen sind häufig auch mit Energieübertragung und Energieentwertung verbunden.

* 1818 Salford bei Manchester
† 1889 Sale bei London
Er war ein englischer Physiker, maß das mechanische Wärmeäquivalent und legte damit wesentliche Grundlagen für die Entdeckung des Gesetzes von der Erhaltung der Energie.
Nach ihm ist die heute gebräuchliche Einheit der Energie – das Joule (1 J) benannt.

Energie spielt in allen Bereichen unseres Lebens eine wichtige Rolle: Die Energie der Sonne ermöglicht Leben auf der Erde. Ohne Elektroenergie würden viele Geräte nicht funktionieren. Energie brauchen wir zum Heizen, Kochen, Telefonieren, Fernsehen. Und auch der Mensch selbst braucht ständig Energie, die er mit den Nahrungsmitteln zu sich nimmt. Dein Wissen über Energie kannst du mit dem Test überprüfen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Energie in Natur und Technik".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

In der Natur kann man die Ausbildung vielfältiger Strukturen (Kristalle, Zellen, Wirbel, Wolkenformen) beobachten. Dabei bilden sich unter bestimmten Bedingungen aus zunächst unstrukturierten oder wenig strukturierten Zuständen Strukturen heraus. Da diese Vorgänge von selbst ablaufen, wenn die erforderlichen Bedingungen vorliegen, spricht man von Selbstorganisation. Die Theorie der Selbstorganisation, die ab etwa 1970 entwickelt wurde, bezeichnet man auch als Synergetik. Gegenstand der Synergetik ist die Erforschung der spontanen Bildung von Strukturen. Selbstorganisation bedeutet eine Erhöhung der Ordnung im System, die mit einer Entropieminderung verbunden ist.

ALBERT EINSTEIN formulierte in seiner berühmten Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie im Jahre 1905: „Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energiegehalt“. Er stellte fest, dass Masse und Energie äquivalente Größen sind und zwischen diesen Größen der fundamentale Zusammenhang $E=m\cdot c^2$ existiert. Diese Gleichung ist die Grundlage für das Verständnis der Energiefreisetzung durch Kernspaltung und Kernfusion sowie vieler weiterer physikalischer Prozesse.

Die von Albert Einstein entwickelte spezielle Relativitätstheorie führte zu neuen Vorstellungen von Zeit und Raum. Die Äquivalenz von Masse und Energie ist die Grundlage für das Verständnis von Kernumwandlungen und den damit verbundenen energetischen Prozessen. Die von Einstein vorhergesagte Ablenkung von Licht an großen Massen wurde durch astronomische Beobachtungen bestätigt. Moderne Kommunikationstechnik wie GPS wäre ohne Kenntnis der Relativitätstheorie nicht möglich gewesen. Im Test können Sie Ihre Kenntnisse über ausgewählte Bereiche der Relativitätstheorie prüfen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Spezielle Relativitätstheorie".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Für den Impuls gilt wie für die Energie und den Drehimpuls ein Erhaltungssatz, der als Impulserhaltungssatz oder als Gesetz von der Erhaltung des Impulses bezeichnet wird. Er lautet:

In einem kräftemäßig abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten. Es gilt:
$\overrightarrow{p}={\displaystyle \sum _{i=1}^n{\overrightarrow{p}}_i}={\displaystyle \sum _{i=1}^n{m}_i\cdot {\overrightarrow{v}}_i}=\text{konstant}$