Energieerhaltungssatz

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieses Video heißt: Energieerhaltungssatz. Als Vorkenntnisse solltet ihr die Chemie für den Anfängerunterricht bereits besucht haben. Und in Physik solltet ihr wissen, worum es sich bei Arbeit und Energie handelt. Mein Ziel ist es, bei euch ein Verständnis von Energieformen, Energieumwandlungen, dem Energieerhaltungssatz und von Energieverlusten zu entwickeln. Der Film gehört zur Reihe "Reaktionen". Ich habe ihn in 7 Abschnitte untergliedert:

1. Was ist Energie?
2. Verschiedene Energieformen
3. Energieumwandlungen
4. Energieumwandlungen bei chemischen Reaktionen
5. der Energieerhaltungssatz

6. Energieverluste Und 7. Zusammenfassung

7. Was ist Energie? Ich nehme diese Tasse einer bestimmten Masse und hebe sie etwa einen halben Meter in die Höhe. Die Tasse wurde gehoben. Physikalisch bedeutet das: An der Tasse wurde Arbeit verrichtet. Bei dieser Arbeit handelt es sich um Hubarbeit. Die Tasse wurde um 0,5 Meter angehoben. Ihre Masse beträgt 0,4 Kilogramm. Die Arbeit berechnet sich nach der Formel: m×g×h. Wir rechnen 0,4 Kilogramm × 9,81 Meter pro Quadratsekunde, die Erdbeschleunigung, × 0,5 Meter, das ist gerade die Hubhöhe. Die geleistete Arbeit beträgt somit 2NM oder 2J. Die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, bezeichnet man als Energie.

8. Verschiedene Energieformen: Ich möchte die wichtigsten Energieformen in einer Übersicht vorstellen und dann Beispiele dazu nennen. Mechanische Energie, das sind kinetische oder potenzielle Energie. Chemische Energie, Wärmeenergie, elektrische Energie, Lichtenergie und Kernenergie. Mechanische Energie liefert jeder Verbrennungsmotor. Kinetische Energie liefern diese Fußballer. Potentielle Energie erhält man, wenn man diesen Berg erklimmt. Der Ofen liefert Wärmeenergie. Elektrische Energie liefert die Starterbatterie. Chemische Energie schlummert in der Kohle. Auf Kernenergie setzte man früher sehr große Hoffnungen; heute soll sie abgeschafft werden.

9. Energieumwandlungen: Ich habe einmal die Energieformen in einer Übersicht dargestellt. Kinetische Energie und potentielle Energie sind ineinander umwandelbar. Das Gleiche gilt für chemische Energie und Wärmeenergie. Aus kinetischer Energie lässt sich elektrische Energie gewinnen und auch umgekehrt. Die erste Richtung ist der Generator, seht ihr hier; die zweite das Elektroauto. Auch elektrische und chemische Energie gehen auseinander hervor. Elektrische Energie kann Wärmeenergie liefern, umgekehrt wird es schwer. In jedem Kraftwerk erhält man aus Wärmeenergie kinetische Energie. Aus Kernenergie entsteht dort Wärmeenergie. Aus elektrischer Energie erhalten wir Lichtenergie, sonst könnten wir das alles nicht sehen. Und auch die Kernenergie liefert indirekt Lichtenergie. Chemische Reaktionen sind ebenfalls mit Lichterscheinungen verbunden. Man kann auch aus der chemischen Energie direkt kinetische Energie gewinnen.

10. Energieumwandlungen bei chemischen Reaktionen: Bei chemischen Reaktionen kann die chemische Energie in verschiedene andere Energieformen umgewandelt werden. Am bekanntesten ist die Wärmeenergie oder die kinetische Energie. Auch die Umwandlung in elektrische Energie ist möglich. Und schließlich kann Lichtenergie entstehen.

Kommen wir nun schließlich 5. zum Energieerhaltungssatz: Traut ihr euch zu, ihn zu formulieren? Vielleicht so: Energie kann weder erschaffen noch vernichtet werden. Nur die Umwandlung in andere Energieformen findet statt. Ach, Albert - du bist wirklich unsterblich! Wisst ihr, worauf Einstein hinaus will? Richtig, es ist die berühmte Gleichung E = m×c². Energie und Masse können ineinander umgewandelt werden. Die Massen sind allerdings sehr, sehr klein und wir werden das erst in der Oberstufe behandeln.

1. Energieverluste: Wenn der Energieerhaltungssatz gilt, warum spricht man dann von Energieverlusten? Das geschieht in zwei Fällen. Einmal, wenn chemische Energie, mechanische Energie oder elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt werden und man will es vielleicht gar nicht. Und die zweite Möglichkeit: Es wird Wärmeenergie produziert, doch anstatt den Menschen zu wärmen, gelangt sie einfach in die Natur und geht sozusagen verloren. Beide Situationen widersprechen dem Energieerhaltungssatz nicht. Wir stellen fest: Energieverluste gibt es nicht. Das Wort Energieverluste bedeutet: 1. Umwandlung von nützlicher Energie in Wärmeenergie oder 2. Verlust von Wärme durch Auskühlen.

2. Zusammenfassung: Verschiedene Energieformen können verlustfrei ineinander umgewandelt werden. Ist dem Menschen eine Umwandlung nicht genehm, so spricht er von Energieverlusten.

Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute, auf Wiedersehen!