Mindmap
Energie kommt in verschiedenen Formen vor:
(In den Klammern stehen alternative Bezeichnungen für die Formen.)
Die Energieformen können durch Wandler ineinander umgewandelt werden. Hier ein paar Beispiele:
Die Umwandlung von einer Energieform durch einen Energiewandler in eine andere Energieform, kann durch ein Energieflussdiagramm dargestellt werden. Dabei steht in einem Pfeil die eingehende Form, dann in einem Kasten der Wandler und in einem weiteren Pfeil die ausgehende Form.
Beispiel: Ein Wasserkocher wird an die Steckdose angeschlossen und erhitzt Wasser. Dabei wandelt er elektrische Energie in Wärmeenergie um:
Die Form von Energie kann mehrmals nacheinander umgewandelt und dabei von einem Wandler zum nächsten weitergegeben werden. Man kann sie dann mit einer Energieübertragungskette darstellen.
Arbeitsblatt: AB1_Umwandlungsketten.pdf
Aufgabe: Trage die folgenden Wandler passend in das Wandlerpuzzle ein. Es ist so zu lesen: Links steht die Energieform, die in den Wandler hineingeht. Oben steht die Energieform, die den Wandler verlässt.
Tauchsieder, Dynamo am Fahrrad, Sonnenkollektor für Warmwasser, glühender Draht, Wärmeelement, Camping-Kocher, Spiegel, Solarzelle für Strom, Knicklicht, Verdauung von Essen, Muskelarbeit, Batterie, Heizkörper, LED, Akku wird geladen, Dampfzug, Hände reiben, Ventilator, Photosynthese, Schüttellampe
Um einfach und ohne Rechnung Energieumwandlungen anzuzeigen, kann man sie als Füllstände von Energiekonten darstellen. Dabei hat jede Energieform ein Konto. Dabei kürzt man die Bezeichnungen mit einem Buchstaben ab. Wandelt sich dann eine Form in eine andere um, so leert sich ihr Konto und das der anderen füllt sich.
Zusammen ergeben alle Füllstände immer genau ein volles Konto, weil Energie nicht mehr oder weniger werden kann, sondern nur umgewandelt wird.
Beispiel Pendel: Ein Pendel, das hin und her schwingt, wandelt Höhenenergie H in Bewegungsenergie B um und wieder umgekehrt. Am höchsten Punkt steht es still und hat nur Höhenenergie. Am tiefsten Punkt ist es am schnellsten und hat nur Bewegungsenergie.
Beispiel Flummi: Ein Flummi, der auf und ab springt, wandelt Höhenenergie H in Bewegungsenergie B um. Am Boden wird kurzzeitig die gesamte Begewegungsenergie in Spannenergie S umgewandelt. Diese katapultiert ihn schließlich wieder nach oben, indem sie wieder zu Bewegungsenergie in die andere Richtung wird.
Arbeitsblatt: AB3_Kontomodell.pdf