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Physik

Energieflussdiagramme für Elektrogeräte

Ein Energieflussdiagramm zeigt, wohin die zugeführte Energie fließt: zur gewünschten Nutzung und als Wärme in die Umgebung.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann Energieumwandlungen mit Energieflussdiagrammen darstellen.
  • Ich kann zwischen zugeführter und genutzter Energie unterscheiden.
  • Ich kann die Energiebilanz prüfen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Energieketten und Energieerhaltung

Jedes Gerät wandelt elektrische Energie um. Eine Glühlampe erzeugt Licht und viel Wärme. Ein Energieflussdiagramm (Sankey-Diagramm) zeigt das als Pfeil mit unterschiedlicher Breite. Links kommt die zugeführte Energie an, rechts gehen Pfeile ab: genutzte Energie (Licht) und nicht genutzte Energie (Wärme). Die Summe der Pfeile rechts ist so groß wie links. Beispiel Glühlampe 60 Wh: 3 Wh werden als Licht abgegeben, 57 Wh als Wärme. 3 + 57 = 60. Bei einer LED-Lampe mit 10 Wh sind 2 Wh Licht und 8 Wh Wärme. Beide Werte sind ausgedacht und gerundet. Die Energieflüsse passen zum Prinzip der Energieerhaltung: Energie geht nicht verloren, sie wird in Wärme umgewandelt, die man nicht mehr nutzen kann.

Ausgedachte, gerundete Werte.
GerätzugeführtgenutztWärme
Glühlampe60 Wh3 Wh Licht57 Wh
LED-Lampe10 Wh2 Wh Licht8 Wh
Wasserkocher1000 Wh900 Wh Erwärmung100 Wh

Diagramm lesen

  1. Zugeführt: 60 Wh.
  2. Genutzt: 3 Wh Licht.
  3. Rest: 60 − 3 = 57 Wh Wärme.
  4. Probe: 3 + 57 = 60 Wh.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Links kommt Energie an.

Rechts gehen Pfeile ab.

Beide Seiten sind gleich groß.

Ein Beispiel

Beispiel

Wie bei einem Wasserrohr mit Abzweigung: 60 Liter fließen hinein, 3 Liter gehen in den einen Ast, 57 Liter in den anderen. Zusammen sind es wieder 60 Liter.

Schritt für Schritt

Du ergänzt ein Diagramm.

  1. Notiere die zugeführte Energie.
  2. Notiere die genutzte Energie.
  3. Rechne den Rest.
  4. Prüfe die Summe.

Mit einem Bild erklärt

zugeführtgenutztWärme
60 Wh3 Wh57 Wh

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Eine Lampe nimmt 60 Wh auf und gibt 3 Wh als Licht ab. Wie viele Wh werden zu Wärme?

Zeig mir den ersten Schritt

60 − 3.

Lösung ansehen

Lösung: 57

60 − 3 = 57 Wh.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Eine LED-Lampe nimmt 10 Wh auf und gibt 2 Wh als Licht ab. Wie viele Wh werden zu Wärme?

Zeig mir den ersten Schritt

10 − 2.

Lösung ansehen

Lösung: 8

10 − 2 = 8 Wh.

Tipp: Prüfe immer: Alle abgehenden Pfeile zusammen ergeben den ankommenden Pfeil.

Merksatz: Zugeführte Energie = genutzte Energie + nicht genutzte Energie. Die nicht genutzte Energie ist oft Wärme.

Typischer Fehler: Oft wird gedacht, ungenutzte Energie sei weg. Sie steckt als Wärme in der Umgebung.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Was zeigt ein Energieflussdiagramm?
Lösung ansehen

Lösung: Wohin die zugeführte Energie fließt

Frage 2 Die ungenutzte Energie verschwindet.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 3 Welche Lampe nutzt mehr der zugeführten Energie als Licht?
Lösung ansehen

Lösung: Die LED-Lampe

Frage 4 Ein Wasserkocher nimmt 1000 Wh auf und gibt 100 Wh als Wärme an die Umgebung ab. Wie viele Wh erwärmen das Wasser?

Zeig mir den ersten Schritt

1000 − 100.

Lösung ansehen

Lösung: 900

1000 − 100 = 900 Wh.

Geschafft

Ein Energieflussdiagramm zeigt, wie sich die Energie aufteilt. Die Summe bleibt gleich.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Strom im Haushalt: Energie und Kosten

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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