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Energie in Natur und Technik

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.

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Verbrennungswärme

Die Verbrennungswärme gibt an, wie viel Wärme abgegeben wird, wenn eine bestimmte Menge Brennstoff (Holz, Kohle, Benzin, ...) verbrannt wird.

 Formelzeichen:Q
 Einheit:ein Joule ( 1 J)

Die Verbrennungswärme ist von der Menge des Brennstoffes und von seinem Heizwert abhängig.

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Schalldämpfer

Lärm ist heute eine erhebliche Umweltbelastung, die auch zu gesundheitlichen Schäden führen kann. Lautstärken über 85 dB sind schädlich. Wesentlichen Anteil an der Lärmbelästigung hat der Fahrzeugverkehr. Durch Schalldämpfer kann der Lärm, den ein Fahrzeug im Betrieb verursacht, verringert werden. Schalldämpfer sind für alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren gesetzlich vorgeschrieben.

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Wärmequellen, thermische Leistung, Verbrennungswärme

Wärmequellen sind technische Geräte oder natürliche Objekte, die Wärme an ihre Umgebung abgeben. Die wichtigste Wärmequelle für die Entwicklung und Erhaltung des Lebens auf der Erde ist die Sonne. In der Regel muss einer Wärmequelle zunächst Energie zugeführt werden, damit sie Energie in Form von Wärme abgeben kann.
Die Leistung, die eine Wärmequelle an die Umgebung abgibt, wird als thermische Leistung bezeichnet, die man mit der Gleichung
P = Q t
berechnen kann. Viele vom Menschen genutzte Wärmequellen werden mit Brenn- oder Heizstoffen betrieben. Dabei spielt der Heizwert der betreffenden Stoffe und die bei ihrer Verbrennung frei werdende Verbrennungswärme eine entscheidende Rolle.

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Verbrennungswärme

Die Verbrennungswärme gibt an, wie viel Wärme abgegeben wird, wenn eine bestimmte Menge Brennstoff (Holz, Kohle, Benzin, ...) verbrannt wird.

  • Formelzeichen: Q
  • Einheit: ein Joule (1 J)

Die Verbrennungswärme ist von der Menge des Brennstoffes und von seinem Heizwert abhängig.

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Wissenstest - Energie in Natur und Technik

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

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Artenvielfalt

Als Artenvielfalt wird die Anzahl der in einem Lebensraum vorhandenen Arten bezeichnet. Verändern sich in einem Lebensraum die ökologischen Bedingungen, so kann sich die Artenvielfalt verändern. Früher wurde der Begriff „Artenvielfalt“ mit biologischer Diversität gleichgesetzt. Heute wird Biodiversität in umfassenderem Sinne verstanden. Dabei werden die drei verschiedenen Ebenen der genetischen Vielfalt, der Artenvielfalt und der Ökosystemvielfalt unterschieden.

Die Entwicklung der Artenvielfalt ist im Lichte der Evolutionstheorie zu verstehen. Im Laufe der Erdgeschichte haben sich die Arten bei zunehmend effizienterer Ressourcenausnutzung und Nischenausfüllung immer stärker diversifiziert.

Einige wenige Länder der Erde beherbergen überproportional viele Arten. In diesem Zusammenhang wurde der Begriff Hotspots für besonders artenreiche tropische Gebiete eingeführt. Alle globalen Artenmaxima liegen in den feuchten Tropen und Subtropen, und zwar in Regionen, die eine sehr hohe Geodiversität (Klima, Böden, Topografie) aufweisen. Mit Geodiversität ist die Vielfalt an abiotischen Geofaktoren gemeint. Daraus folgt: Vielfalt und Gunst bzw. Ungunst abiotischer Verhältnisse stehen in enger Wechselwirkung zur Artenvielfalt.
Gegenwärtig erleidet die Artenvielfalt drastische Verluste. Die wesentliche Ursache für das Artensterben ist der Mensch.

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Blauer Engel

Umweltbewusstes Einkaufen wird durch Orientierungshilfen wie das Umweltzeichen (Blauer Engel) begünstigt. Über folgende Umwelteigenschaften verfügen die Produkte, die mit dem Blauen Engel gekennzeichnet sind (Auswahl):

  • Produkte enthalten keine Schadstoffe (wie Asbest, Schwermetalle, Lösungsmittel) oder nur geringe Mengen (wie schadstoffarme Lacke);
  • Produkt wurde aus Altstoffen hergestellt;
  • Produkt kann mehrfach verwendet werden;
  • das Produkt nutzt Energie besonders gut und weist niedrige Schadstoffwerte aus (Gas- und Ölheizungsanlagen).

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