Einheit Watt; Berechnungsformel: P = U * I

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1 Nr. Frage Antwort K1 Was gibt die elektrische Leistung an? die verrichtete Arbeit in einer gewissen Zeit an. K2 Wovon hängt die elektrische Leistung ab? von der Spannung U und der Stromstärke I K3 K4 Welche Einheit hat die Leistung und wie lautet ihre Berechnungsformel? Gib drei verschieden große Einheiten der Leistung mit ihren Abkürzungen an! K5 Wie rechnet man PS in kw um? 1 PS = 0,75 kw Einheit Watt; Berechnungsformel: P = U * I Watt (W), Kilowatt (kw), Megawatt (MW), Gigawatt (GW) und Pferdestärke (PS) K6 Ein Auto hat 100 PS. Wie viel kw sind das? Ein Auto mit 100 PS hat eine Leistung von 75 kw. K7 Gib 3 Elektrogeräte mit großer Leistung und 3 mit kleiner Leistung an! K8 Was gibt die elektrische Arbeit an? den Stromverbrauch von Elektrogeräten K9 Wovon hängt die elektrische Arbeit ab? Leistung und Zeit Wovon hängt es ab, ob ein Gerät viel oder K10 wenig Strom braucht? Wie wird die elektrische Arbeit abgekürzt und K11 in welcher Einheit wird sie angegeben? Welche Einheit hat die elektrische Arbeit und K12 wie lautet ihre Berechnungsformel? K13 Wofür steht die Abkürzung kwh? großer Leistung: Elektroherd, Geschirrspüler, Waschmaschine, Wasserkocher, Toaster, Fön kleine Leistung: Fernseher, Radio, Computer, LED Lampe, Kühlschrank, elektrische Zahnbürste Der Stromverbrauch eines Gerätes hängt von seiner Leistung und seiner Betriebsdauer ab. elektrische Arbeit W; Einheit: Wattsekunde (WS) oder Kilowattstunde (kwh) Einheit: Wattsekunde (WS) oder Kilowattstunde (kwh); Berechnungsformel: W = P * t Die Abkürzung kwh steht für Kilowattstunde. Gib 3 Beispiele an, was man mit 1 kwh eine 100 W Lampe 10 h leuchten; 2 h bügeln; ein Essen für 4 Personen kochen; den Kühlschrank K14 machen kann. einen Tag lang kühlen; 6 h Fernsehen; Wie viel kostet 1 kwh circa? Wie hoch sind die Eine Kilowattstunde kostet ca. 0,17. Die jährlichen Stromkosten eines Haushalts betragen ca. K15 Stromkosten für einen Haushalt im Jahr? 800. Gib 5 Möglichkeiten an wie man einfach und Energiesparlampen oder LED Lampen; passenden Topf auf Herdplatte; Töpfe mit Deckel; Herd K16 sinnvoll Strom sparen kann. vorzeitig ausschalten; Stand - by Betrieb vermeiden; keine warmen Speisen in Kühlschrank; 1 von 6 Pirchmoser Christian

2 Berechne die Stromstärke wenn gilt: U = 230V; K17 I = U : R; Lösung: I = 0,5 A R = 460 Ω; Berechne die Stromstärke wenn gilt: U = 230V; K18 I = P : U; Lösung: I = 0,43 A P = 100W; K19 Berechne den Widerstand bei 12V und 5A! R = U : I; Lösung: R = 2,4 Ω Eine Kochplatte mit 2300 W wird mit 230 V K20 betrieben. Wie groß ist die Stromstärke? I = P : U; Lösung: I = 10 A Wie viel kwh brauchen 6 Glühlampen zu K21 100W bei 5 Stunden Betriebsdauer? W = P * t; Lösung: W = 3 kwh Wie viel kwh braucht ein Heizlüfter mit 2000W K22 W = P * t; Lösung: W = 4 kwh und 2 Stunden Betriebszeit? Wie viel kwh brauchen 2 Glühbirnen zu 60 K23 Watt bei einer Leuchtdauer von einer Woche? W = P * t; Lösung: W = 20,16 kwh Wie viel kwh eine Herdplatte mit 2kW und 30 K24 Minuten Betriebszeit? W = P * t; Lösung: W = 1 kwh Ein 2000 Watt Fön ist 15 min in Betrieb. Wie K25 viel Strom braucht er (kwh)? W = P * t: Lösung: W = 0,5 kwh; Ein Heizlüfter mit 1500 W benötigt 5 A. Mit K26 welcher Spannung wird er betrieben? U = P : I; Lösung: U = 300 V Ein Staubsauger wird mit 230 V und 4 A K27 betrieben. Wie groß ist seine Leistung? P = U * I; Lösung: P = 920 W Wie viel Strom braucht ein Staubsauger, bei K28 230V, 6 A und einer halben Stunde Betrieb? P = U * I; W = P * t; Lösung: W = 690 Wh = 0,69 kwh Reicht eine 16 A Sicherung für einen K29 Heizlüfter mit 230 V / 4,6 kw? P = U * I; Lösung: I = 20 A; Antwort: Nein, die Sicherung reicht nicht aus. Ein elektrischer Ofen hat 46Ω Widerstand und K30 wird mit 230V betrieben. Wie groß ist I? I = U : R; Lösung: I = 5 A Verwandle in die richtige Einheit: 10 kw = K31 (Watt); 300 W = (Kilowatt) Lösung: 10 kw = W; 300 W = 0,3 kw Verwandle in die richtige Einheit: 500 MW = K32 (Kilowatt); 0,03 kw = (Watt) Lösung: 500 MW = kw; 0,03 kw = 30 W Verwandle in die richtige Einheit: 700 kw = K33 (Megawatt); 10 kw = (Watt) Lösung: 700 kw = 0,7 MW; 10 kw = W 2 von 6 Pirchmoser Christian

3 Berechne die Betriebszeit: I = 5 A; U = 200 V; K34 P = U * I; t = W : P; Lösung: t = 1 h W = 1 kwh Berechne die Stromstärke: U = 100 V; t = 5 h; K35 P = W : t; I = P : U; Lösung: I = 2 A W = 1 kwh Berechne die Spannung: I = 10A; t = 10 h; W = K36 P = W : t; U = P : I; Lösung: U = 10 V 1kWh Berechne die Betriebszeit: I = 0,1 A; U = 100 K37 P = U * I; t = W : P; Lösung: t = 100 h V; W = 1 kwh Gib die 3 größten Stromverbraucher der Welt K38 Zu den größten Stromverbrauchern der Welt gehören die China, USA und die EU. an. Gib 2 europäische Länder mit hohem und 2 Finnland, Schweden, Österreich, Deutschland hoher pro Kopf Stromverbrauch; Italien, K39 mit geringem pro Kopf Stromverbrauch an! Griechenland, Rumänien Polen und Portugal geringer pro Kopf Stromverbrauch; Welches Problem besteht in Österreich bei Ein Problem der Wasserkraft ist, dass im Winter beim größten Strombedarf am wenigsten K40 Strombedarf und Wasserkraft? Wasser fließt. K41 Wovon kann der Strombedarf abhängen? (3) K42 Erkläre den Unterschied zwischen Grundlaststrom und Spitzenlaststrom. K43 Welche Arten von Kraftwerken kennst du? K44 Nach welchem Prinzip arbeitet ein Kraftwerk? Womit kann in Kraftwerken die Turbine K45 angetrieben werden? Mit welchen Kraftwerken wird der Großteil des K46 österreichischen Strombedarfs gedeckt? Mit welchen Kraftwerken wird der Großteil des K47 europäischen Strombedarfs gedeckt? K48 Welche Arten von Wasserkraftwerken gibt es? K49 Wovon hängt die Leistung eines Wasserkraftwerks ab? K50 Wozu hat ein Laufkraftwerk eine Wehranlage? Der Strombedarf hängt von der Jahreszeit, Wochentag, Uhrzeit, Wetter und Klima ab. Grundlaststrom ist jener Strom der immer, also den ganzen Tag (24 h) über benötigt wird. Spitzenlaststrom deckt kurzzeitig höheren Strombedarf, wie z.b. zu Mittag ab. Wasserkraftwerk; Wärmekraftwerk; Windkraftwerk; Atomkraftwerk; Sonnenkraftwerk; Im Kraftwerk wird Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt. Dabei treibt eine Turbine den Generator an. Turbinen werden von Wasser, Wasserdamp, Abgasen oder Wind angetrieben. Den österreichischen Strombedarf decken hauptsächlich Wasser- und Wärmekraftwerke. Den europäischen Strombedarf decken Wärme- und Atomkraftwerke. Bei den Wasserkraftwerken unterscheidet man zwischen Laufkraftwerk, Speicherkraftwerk, Pumpspeicherkraftwerk und Gezeitenkraftwerk. Die Leistung eines Wasserkraftwerkes hängt von der Fallhöhe und von der Wassermenge ab. Bei Hochwasser kann das überschüssige Wasser über das Wehr abfließen. Somit kommt es zu keinem Rückstau und zu keinen Überflutungen des Flussufers. 3 von 6 Pirchmoser Christian

4 K51 Welche Turbinen werden in Laufkraftwerken verwendet? (Name + 3 Eigenschaften) K52 Was ist typisch für Laufkraftwerke (3)? K53 Welche Größe ist für die Leistung eines Laufkraftwerks entscheidend? K54 Wieso decken Laufkraftwerke die Grundlast? K55 Gib 4 Standorte von Laufkraftwerken an! K56 Was ist typisch für ein Speicherkraftwerk (3)? Welche Größe ist für die Leistung eines K57 Speicherkraftwerks entscheidend? Wieso werden Speicherkraftwerke zur K58 Produktion von Spitzenstrom eingesetzt? Welche Turbinen werden in Speicherkraftw. K59 verwendet? (3 Eigenschaften) Zähle drei Standorte von Speicherkraftwerken K60 auf! Welche Besonderheiten hat ein K61 Pumpspeicherkraftwerk? (3) Wie kann ein Pumpspeicherkraftwerk Strom K62 speichern? K63 Welche Turbinenarten kennst du? (3) K64 Gib 3 Eigenschaften der Kaplanturbine an! K65 Gib 3 Eigenschaften der Peltonturbine an! Sind Wasserkraftwerke immer K66 umweltfreundlich? Welche Arten von Wärmekraftwerken kennst K67 du? In Laufkraftwerken wird hauptsächlich die Kaplanturbine (Niedrigdruckturbine, große Wassermenge, geringe Fallhöhe) verwendet. Laufkraftwerke liegen an Flüssen, decken Grundlast, ihre Leistung hängt von Druchflussmenge ab, besitzen eine Wehranlage und sie haben meist eine Kaplanturbine. Die entscheidende Größe für die Leistung eines Laufkraftwerkes ist die Wassermenge. Laufkraftwerke decken die Grundlast, weil sie rund um die Uhr laufen. (Fluss bleibt nicht stehen) Laufkraftwerksstandorte sind Ebbs - Oberaudorf, Langkampfen, Kirchbichl, Ybbs, Greifenstein und Nußdorf. Speicherkraftwerke nutzen Stauseen, decken die Spitzenlast, ihre Leistung hängt von Fallhöhe ab und sie haben meist eine Peltonturbine. Die entscheidende Größe für die Leistung eines Speicherkraftwerkes ist die Fallhöhe. Speicherkraftwerke können beliebig und kurzzeitig ein- und ausgeschaltet werden. Daher eignen sie sich zur Erzeugung von Spitzenstrom. In Speicherkraftwerken wird meist die Peltonturbine verwendet. Sie ist eine Hochdruckturbine, die für große Fallhöhe und geringe Wassermenge gebaut ist. Ihr Aussehehen ähnelt dem Speicherkraftwerkstandorte sind Kühtai, Silz, Malta, Achensee, und Gerlos. Ein Pumpspeicherkraftwerk hat eine mittlere Fallhöhe. Bei Stromüberschuss (Nacht) wird Wasser in den Stausee zurückgepumpt. Pumpspeicherkraftwerke haben zwei Stauseen. Bei Stromüberschuss (Nacht - Laufkraftwerke) wird Wasser vom unteren Stausee in den oberen Stausee zurückgepumpt und erst bei Bedarf wieder abgearbeitet. Die geläufigsten Turbinenarten sind die Kaplan-, die Francis- und die Peltonturbine. Die Kaplanturbine ist eine Niedrigdruckturbine, welche für geringe Fallhöhe und große Wassermenge gebaut ist. Sie ähnelt im Aussehen einer Schiffschraube. Die Peltonturbine ist eine Hochdruckturbine, welche für hohe Fallhöhe und geringe Wassermenge gebaut ist. Sie ähnelt im Aussehen einem Wasserrad. Großkraftwerke sind nicht immer umweltfreundlich da oft große Flächen überflutet werden. Auch notwendiges Wasser für den unteren Flusslauf kann durch Stausseen zurückgehalten Dampfkraftwerke, Gaskraftwerke und GuD - Kraftwerke 4 von 6 Pirchmoser Christian

5 Welche Brennstoffe können Wärmekraftwerke K68 verwenden? (5) Was sind fossile Brennstoffe und welche K69 Probleme stellen sie dar? Welche Problematik ergibt sich beim K70 Brennstoff Müll? K71 Was versteht man unter Biomasse? (3) K72 Wieso ist Biomasse umweltfreundlich? K73 Was versteht man unter Fernwärme? K74 Worin unterscheidet sich ein Gaskraftwerk von einem Dampfkraftwerk? Kohle, Erdöl, Erdgas (= fossile Brennstoffe), Holz, Getreide, Stroh (= Biomasse) oder Müll; Kohle, Erdöl und Erdgas sind fossile Brennstoffe. Sie sind teuer, gehen dem Ende zu und verschmutzen bei ihrer Verbrennung die Umwelt (CO2 - Erderwärmung) Bei Müll als Brennstoff benötigt man aufwendige Filteranlagen. Holz, Stroh, Getreide und Biogas bezeichnet man als Biomasse. (nachwachsende Rohstoffe) Bei der Verbrennung von Biomasse wird nur so viel CO2 frei wird wie die Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen haben. Bei Fernwärme wird die Abwärme eines Kraftwerks zur Warmwasserbereitung in Häusern und Industrie verwendet. Beim Dampfkraftwerk treibt Wasserdampf die Turbine an und beim Gaskraftwerk wird die Turbine direkt von den Verbrennungsgasen angetrieben. K75 Gib drei Merkmale eines Dampfkraftwerkes an! wetterunabhängig, haben eine lange Anlaufzeit, liefern Grundstrom K76 Gib drei Merkmale eines Gaskraftwerkes an! Wie ist ein GuD Kraftwerk aufgebaut und wie K77 funktioniert es? Wie hoch ist der Wirkungsgrad von Wärmekrafwerken und wie könnte man ihn steigern? K78 Was unterscheidet ein Atomkraftwerk von K79 einem Wärmekraftwerk? Welche Vor- und Nachteile hat Kernkraft K80 gegenüber Wärmekraft? Gib Beispiele für umweltfreundliche Stromerzeugung durch erneuerbare Energie an. K81 Wie funktionieren Windparks zur K82 Stromgewinnung? Welche Länder sind weltweit führend bei der K83 Windenergie? In welchen österreichischen Bundesländern K84 stehen besonders viele Windräder? wetterunabhängig, schnell einsatzbereit, liefern Spitzenstrom Beim GuD Kraftwerk treiben Verbrennungsabgase zuerst eine Turbine an und bringen anschließend Wasser zum Verdampfen. Der Wasserdampf treibt dann eine weitere Turbine an. Der Wirkungsgrad von Wärmekraftwerken liegt wegen der Abwärme bei nur 30-40%. Durch Kombination von Gas- und Dampfkraftwerk (Gud) oder Fernwärme steigt der Wirkungsgrad. Beim Atomkraftwerk wird das Wasser nicht durch Verbrennung sondern durch Kernspaltung zu Wasserdampf erhitzt. Atomkraftwerke erzeugen keine Abgase. Dafür besteht große Gefahr bei Unfällen und es entsteht hoch radioaktiver Abfall. Umweltfreundliche Möglichkeiten zur Stromerzeugung sind Wasserkaft, Windkraft, Nutzung von Biomasse, Solarenergie oder Erdwärme. Der Wind treibt die Rotorblätter des Windrades an, welche wiederum den Generator antreiben. Effiziente Stromgewinnung ist nur in einer Ansammlung von Windrädern (=Windparks) Deutschland, Spanien, USA, Indien und China sind weltweit führend bei der Nutzung von Windenergie. Die meisten Winkraftanlagen Österreichs befinden sich in Niederösterreich und im Burgenland. 5 von 6 Pirchmoser Christian

6 K85 Welche Vorteile hat die Windkraft? (3) Welche Probleme bringt die Windkraft mit K86 sich? (3) Welche Standorte sind für Windkraftanlagen K87 besonders gut geeignet? Auf welche Arten kann Sonnenenergie genutzt K88 werden? K89 Wie funktioniert ein Sonnenkollektor? K90 Nach welchem Prinzip arbeiten solarthermische Kraftwerke? K91 Was versteht man unter Photovoltaik? Windkraft ist umweltfreundlich, da sie keine Abgase erzeugt. Einzelne Anlagen benötigen wenig Platz und bei Bedarf kann die Anlage komplett demontiert werden. Probleme der Windkraftanlagen sind Schattenwurf, lautes Betriebsgeräusch, große Stückanzahl mit je einem Generator und lange Stromleitungen, wenn sie am Meer gebaut werden. Besonders gute Standorte für Windkraftwerke sind Hügel, Küstenregionen und am offenen Meer (offshore). Sonnenenergie kann durch Sonnenkollektoren (Warmwasser), Solarthermie (Dampfturbine) und Photovoltaik (direkte Stromerzeugung) genutzt werden. Die Sonne erhitzt Wasser welches als Nutzwasser (Duschen) oder Heizwasser verwendet werden kann. Bei Sonnenkraftwerke (Solarthermie) wird das Sonnenlicht mit Spiegeln konzentriert und auf über 100 erhitzt. Der entstehende Dampf treibt eine Turbine an. Bei der Photovoltaik wandeln Solarzellen Sonnenlicht direkt (ohne Generator) in Strom um. K92 Wozu wird Photovoltaik verwendet? (4) Beim Taschenrechner, Notruftelefon, Parkautomaten, Kleinkraftwerken, Solarautos und Satelliten wird die Photovoltaik ausgenutzt. K93 Gib vier Merkmale der Photovoltaik an! Photovoltaik ist teuer und lichtabhängig. Für effiziente Stromgewinnung sind große Flächen notwendig. Dafür wird der Strom umweltfreundlich und ohne Generator erzeugt. Mit welcher Methode kann man Strom im ohne K94 Mit Photovoltaik kann man Strom ohne einen Generator erzeugen. Generator erzeugen? Wodurch wird in Wärmekraftwerken die In Wärmekraftwerken wird die Turbine durch Wasserdampf oder durch Verbrennungsabgase K95 Turbine angetrieben? angetrieben. Welches Kraftwerk wird zur Deckung der K96 Grundlast eingesetzt? Laufkraftwerk, Dampfkraftwerk und Windkraftwerk erzeugen Grundlaststrom. Wodurch geht in Wärmekraftwerken sehr viel K97 Energie verloren? Bei Wärmekraftwerken geht sehr viel Energie durch Abwärme verloren. K98 Wovon wird der Generator meist angetrieben? In Kraftwerken wird der Generator meist von einer Turbine angetrieben. K99 Wodurch wird in Atomkraftwerken die Wärmeenergie gewonnen? K100 Wie werden Wärmekraftwerke noch genannt? Bei Atomkraftwerken wird die Wärmeenergie durch Kernspaltung gewonnen. Wärmekraftwerke werden auch als kalorische Kraftwerke bezeichnet. K101 Was haben alle Kraftwerke gemeinsam? Alle Kraftwerke erzeugen Strom. 6 von 6 Pirchmoser Christian