30 spannende Fakten über Energie

Welche SI-Einheit hat die physikalische Größe Energie?

Wattsekunde und Newtonmeter sind mit dieser Einheit identisch; Energieversorger rechnen dagegen in Kilowattstunden ab.

Wie nennt man das Verhältnis zwischen erfolgreich umgewandelter und eingesetzter Energie?

Der in Wärme verlorene Teil heißt Dissipation – in der Mechanik meist durch Reibung, bei elektrischen Anwendungen durch Widerstand oder Wirbelströme.

In welcher Einheit messen Energieversorger die an ihre Kunden gelieferte Energie?

Die Kalorie lebt dagegen im Warenverkehr weiter: bei der Angabe des physiologischen Brennwerts von Lebensmitteln.

Aus welchem Halbleitermaterial wurden 2023 etwa 97 % aller Solarzellen weltweit gefertigt?

Der Marktanteil von Dünnschichtzellen lag im selben Jahr bei rund 3 %.

Wie nennt man die kinetische Energie, die in der Drehbewegung eines Körpers steckt?

Sie ist proportional zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit und zum Trägheitsmoment des Körpers.

Womit misst man die Sprengkraft von Sprengstoffen?

Die Steinkohleeinheit und die Öleinheit dienen dagegen zur Angabe des Energieinhalts von Primärenergieträgern.

Welcher Energieträger ist der wichtigste in der deutschen Wärmeerzeugung (Stand 2019)?

Für Verkehr und Transport sind dagegen Mineralöle, also Kraftstoffe, der wichtigste Energieträger.

In welchem Jahr veröffentlichte Albert Einstein die Erkenntnis, dass Masse und Energie äquivalent sind?

Zuvor hatten schon Wilhelm Wien, Max Abraham und Hendrik Lorentz Überlegungen zur elektromagnetischen Masse publiziert.

Wo ist beim Pendel die potentielle Energie maximal?

Hängt der Faden gerade senkrecht, erreicht die Masse ihre maximale Geschwindigkeit und damit ihre maximale kinetische Energie.

Wie viel der eingesetzten elektrischen Energie wandeln gute Elektromotoren in mechanische Energie um?

Eine Energiesparlampe oder LED wandelt Strom ebenfalls wesentlich effizienter in Licht um als eine Glühlampe.

Wer entwickelte den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und führte den Begriff Entropie ein?

Nach dem zweiten Hauptsatz kann Wärme nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen.

Wie nennt man allgemein die Energie, die bei elastischer oder plastischer Verformung gespeichert wird?

Elastische Energie ist die potentielle Energie der aus ihrer Ruhelage verschobenen Atome, etwa in einer gespannten mechanischen Feder.

Wie viel elektrische Energie benötigt ein europäischer Privathaushalt pro Jahr etwa?

Eine kWh entspricht 3,6 Millionen Joule – zum Vergleich: Eine Tafel Schokolade um einen Meter anzuheben speichert gerade einmal ein Joule.

Welcher deutsche Arzt veröffentlichte 1841 die Idee, dass Energie nur umgewandelt werden kann?

Für ihn waren Fallkraft, Bewegung, Wärme, Licht und Elektrizität „ein und dasselbe Objekt in verschiedenen Erscheinungsformen“.

Mit welcher Oberflächentemperatur strahlt die Sonne etwa auf die Erde?

Im Inneren der Sonne herrschen rund 15 Millionen K; die Erdoberfläche ist dagegen mit etwa 300 K anzusetzen.

Wer veröffentlichte 1824 eine vielbeachtete Schrift über das Funktionsprinzip der Dampfmaschine?

Émile Clapeyron brachte die Erkenntnisse 1834 in mathematische Form und entwickelte die bis heute genutzte Darstellung des Kreisprozesses.

Wie bezeichnet die technische Thermodynamik die umwandelbaren Anteile einer Energieform?

Der nicht verwertbare Rest heißt Anergie; die Abnahme des nutzbaren Anteils entlang einer Umwandlungskette nennt man Energieentwertung.

Wie nannte Gottfried Wilhelm Leibniz 1686 seine „lebendige Kraft“ auf Lateinisch?

Max Planck klagte 1887, der Name habe durch Verwechslung mit dem Newtonschen Kraftbegriff „eine unheilvolle Verwirrung der Ideen“ hervorgerufen.

Wer formulierte 1847 das Prinzip „über die Erhaltung der Kraft“?

Seine Erkenntnisse gewann er bei Arbeiten mit galvanischen Elementen, insbesondere einer Zink/Brom-Zelle.

Welches Theorem leitet die Energieerhaltung aus der zeitlichen Symmetrie der Naturgesetze ab?

Alle Naturgesetze der klassischen Mechanik gelten zu allen Zeiten unverändert – zu dieser Symmetrie gehört eine Größe, die sich nicht ändert: die Energie.

Welcher Energiemenge entspricht eine Steinkohleeinheit (SKE)?

1998 betrug der weltweite Primärenergie-Umsatz 14,1 Gigatonnen SKE, also rund 390 Trillionen Joule.

Welcher Physiker führte 1807 das Wort Energie als naturwissenschaftlichen Begriff in die Mechanik ein?

Das Wort geht auf das altgriechische energeia zurück, das in der Antike „lebendige Wirklichkeit und Wirksamkeit“ bedeutete.

Wie heißt die latente Wärme beim Schmelzen oder Kondensieren in der Fachsprache?

Die Summe aus thermischer Energie, Schwingungsenergie und Bindungsenergie eines Körpers nennt man innere Energie.

Welche Energie hat ein Photon von violettem Licht ungefähr?

Ein rotes Photon bringt es nur auf etwa 1,75 eV; das Elektronvolt ist in Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik gebräuchlich.

Wie viel Wärme liefert eine ideale Wärmepumpe pro Kilowattstunde Antrieb von 10 °C auf 20 °C?

Reale Wärmepumpen mit abwechselnd verdampfenden und kondensierenden Kältemitteln erreichen Arbeitszahlen von etwa 3 bis 5.

Wer prägte 1859 den Ausdruck „potentielle Energie“?

Derselbe Forscher hatte die Bewegungsenergie schon 1853 erstmals „kinetische Energie“ genannt.

Wer kam 1878 bei elektrochemischen Zellen zu ähnlichen Erkenntnissen wie Helmholtz?

Chemische Reaktionen laufen nur ab, wenn die freie Energie abnimmt – daraus lässt sich vorhersagen, ob eine Stoffumwandlung überhaupt möglich ist.

Wo führte Graf Rumford 1796 und 1798 seine berühmten Experimente zu Bewegung und Wärme durch?

Humphry Davy demonstrierte den Zusammenhang von mechanischer Energie und Wärme 1799 ebenfalls in einem berühmt gewordenen Experiment.

Wie viel Prozent nutzbare Arbeit bleiben, wenn chemische Energie zu Wärme von 1000 °C wird?

Bei Wasserdampf von 273 °C sind es nur noch etwa 50 %, in einem auf 20 °C beheizten Raum etwa 7 % – bei 0 °C Umgebungstemperatur.

Wer leitete bereits 1726 den korrekten Vorfaktor ½ in der kinetischen Energie ab?

Der Begriff Potentialfunktion stammt von George Green (1828); Carl Friedrich Gauß führte sie 1840 unabhängig davon ein.