Was ist Energiebilanz in der Physik?
Hey:)
Ich hätte mal eine Frage. Könnte mir jemand erklären was genau die Energiebilanz in der Physik ist und wie man sie ausrechnet (Formel?)
Danke
2 Antworten
Betrachten wir ein beliebiges System, dann gilt für den Energiesatz:
Energie_rein - Energie_raus = Änderung der Energie des Systems
Die Änderung der Energie kann positiv oder negativ sein. Andere Schreibweise:
Energie_rein / Zeit - Energie_raus / Zeit = zeitliche Änderung der Energie des Systems
Hierbei kann es sich um thermische Energie (Wärmeströme), elektrische, mechanische usw Energie handeln.
Beispiel Beschleunigung einer Masse.
Wir bringen eine Kraft F auf und beschleunigen damit längs eines Weges s eine Masse m. Dann verrichten wir die Arbeit W = F*s, diese Arbeit führen wir der Masse zu. Dadurch wird si beschleunigt und errreicht eine bestimmte Geschwindigkeit v und die kinetische Energie E_kin = 1/2 * m* v^2. Ohne Reibungsverluste oder andere Verluste (diese müsste man in der Bilanz berücksichtigen) können wir nach dem Energiesatz schreiben: F*s = 1/2*m*v^2 und daraus die erreichte Geschwindigkeit berechnen. Haben wir Verluste---die berechnet werden müssen, z.B. Reibungsverluste in Form von Reibarbeit, dann gilt für unser Beispiel
F*s - W_Reibung = 1/2*m*v^2, letztlich kommt also weniger Energie zur Beschleunigung der Masse an.
Der Energiesatz ist sehr "mächtig", weil er vielfältig eingesetzz werden kann.
Anderes Beispiel: welche Geschwindigkeit hat eine Masse nach Durchfallen der Höhe h? ... ohne Verluste gilt: Potenzielle Energie wird in kinetische Energie umgesetzt. E_pot = E_kin >> m*g*h = 1/2*m*v^2 >> nach v umstellen
Mit Verlusten, z.B. Luftreibung, gilt auch hier
E_pot - W_Reibung = 1/2*m*v^2
Einfache Antwort:
Die Energiebilanz ist ein Maß dafür, wie viel Energie ein System hat. Sie berechnet sich, indem man die Energie, die in das System eingebracht wird, von der Energie, die aus dem System abgegeben wird, abzieht.
Formel: Energiebilanz = Energieaufnahme - Energieabgabe
Beispiel: Ein Auto nimmt Energie in Form von Benzin auf und gibt Energie in Form von Wärme, Arbeit und Abgasen ab. Die Energiebilanz des Autos ist positiv, da es mehr Energie aufnimmt als abgibt.
Ist das nicht eine der Standard-Doof-Auskünfte, die eine Maschine verbreitet?
Die Energiebilanz des Autos ist genau 0. Das Auto nimmt nicht mehr Energie auf, als es abgibt. ChatGPT?