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==Aufgaben zur Energie==
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====Energieträger und Energieformen====
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'''1)''' Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.
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*Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.
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'''2)''' Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.
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*Nenne für jede Energieform ein ''anderes'' Beispiel in folgender Art:
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:"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."
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Energieträger
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Name der Energieform
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Holz
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|colspan="2"|chemische Energie
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heißes Wasser
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geriebener Luftballon
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|colspan="2"|elektrische Energie
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Licht
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|colspan="2"|Lichtenergie<ref>Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.</ref>
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laufender Mensch
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|Bewegungsenergie
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|rowspan="3"|mechanische Energie
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[[Media:Luftballon Druecken.jpg|zusammengedrückter Luftballon]]
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|Spannenergie
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hochgelegenes Wasser in einem Stausee
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|Lageenergie
 
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=Aufgaben zur Akustik=
 
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==Schallquellen==
 
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1) Nenne einige Möglichkeiten Schall zu erzeugen. Was haben alle diese Möglichkeiten gemeinsam?
 
  
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2) Wie kann man die Schwingung einer Stimmgabel sichtbar machen?
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<br style="clear: both" />
  
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3) Erkläre mit Text und Bild wie eine Schallplatte funktioniert.
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'''3)''' Aus der Tabelle kann man ablesen:
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:"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
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*Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.
  
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4) Was macht man bei einer Pendeluhr, wenn sie ständig vor geht?
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{|class="wikitable" style="text-align: right; "
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Gegenstand
  
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5) Ein Ton hat eine Frequenz von 100 Hz, ein anderer von 500 Hz. Wie unterscheiden sich die beiden Töne, wenn du sie hörst?
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Energiemenge in Joule
  
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6) Erkläre den Begriff "Amplitude" an einem Beispiel.
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Sonnenlicht auf einen m<sup>2</sup> für eine Sekunde
  
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7) Ein Pendel schwingt mit einer Amplitude von 10cm und einer Periodendauer von 0,5 Sekunden. Erkläre mit Hilfe einer Zeichnung und einem Text was das bedeutet.
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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1.300 J
  
−
8) Mit einer verrußten Glasplatte wird die Schwingung einer Stimmgabel aufgezeichnet.
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::Mit welcher Amplitude und mit welcher Frequenz schwingt die Stimmgabel?
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton.png|thumb|407px|none|Die Wellenlinie der Stimmgabel.]]
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ein Liter Benzin
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::Danach ändert man den Versuch zweimal ab und erzeugt zwei andere Wellenlininen.
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::Wie verändert sich der hörbare Ton gegenüber dem ersten Versuch?
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::Wie hat man wohl die anderen Wellenlinien erzeugt?
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton1.png|thumb|407px|none|Die erste Veränderung.]]
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton2.png|thumb|407px|none|Die zweite Veränderung.]]
+
  
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9) Ein Lautsprecher erzeugt zunächst einen leisen, hohen Ton. Dann werden die Einstellungen am angeschlossenen Sinusgenerator verändert und der Ton ist lauter. Was wurde verändert?
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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30.000.000 J
  
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10) a) Zeichne mit roter Farbe in ein Koordinatensystem die Wellenlinie einer Schwingung mit einer Amplitude von 3cm und einer Periodendauer von 0,2 Sekunden.
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:b) Zeichne dann mit blauer Farbe die Wellenline der Schwingung mit doppelter Frequenz aber halber Amplitude ein.
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Akku eines E-Autos<ref>Siehe Wikipedia: [https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_3#Batterietechnik Tesla Model 3]</ref>
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180.000.000 J
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aufgepumpter Fahrradreifen
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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600 J
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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100 J
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|-
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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300.000 J
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|-
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Fahrradfahrerin mit 30 km/h
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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3.000 J
 +
|-
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
eine Tafel Schokolade
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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2.000.000 J
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|}
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<br style="clear: both" />
  
−
11) Auf den Bildern siehst du die Aufzeichnungen verschiedener Klänge und Geräusche. Schreibe darunter wie der Klang / das Geräusch erzeugt worden ist.
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==Energiewandler / Energieumlader==
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<gallery widths=200px heights150px  perrow=3 >
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Bild:Stimmgabel Oszilloskop.jpg|
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Bild:Knall.jpg|
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Bild:Stimmgabel Überlagerung.jpg|
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Bild:U.jpg
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Bild:A.jpg
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Bild:E.jpg
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Bild:I.jpg
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Bild:O.jpg
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</gallery>
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−
==Schallausbreitung==
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[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|left]]
−
'''1)''' Warum kann man im Weltall nichts hören? Welchen Versuch haben wir dazu gemacht?
+
'''4) Energie für Maschinen'''
  
−
'''2)''' Dein Nachbar spielt drei Stockwerke über dir Klavier. Du hörst es laut und deutlich, auch wenn die Fenster geschlossen sind. Woran liegt das? Auch dazu haben wir ein Experiment gemacht. Beschreibe es.
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Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um. 
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:'''a)''' Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
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:'''b)''' Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.
 +
<br style="clear: both" />
  
−
'''3)''' Mache mehrere Zeichnungen von einer Spiralfeder, die zeigen, wie sich der Schall ausbreitet.
+
[[Datei:Aufgabe_Energie_für_Mensch_und_Tier.png|435px|left]]
 +
'''5) Energie für den Menschen'''
  
−
'''4)''' Der Schall hat eine Geschwindigkeit von ca. 340 m/s. Ist es dabei egal, ob der Schall laut/leise hoch oder tief ist? Woher weißt du das?
+
Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?
 +
'''a)''' Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein!
 +
Körner/Fleisch           Körner
 +
Muskelmasse&Fett&Milch    Muskelmasse&Fett&Milch 
 +
Kot&Urin                  Kot&Urin
 +
Wärme                   Wärme
 +
Grashalme           Grashalme
 +
Bewegung                  Bewegung
 +
Licht                   Licht
  
−
'''5)''' Zehn Sekunden nachdem du den Blitz siehst, kannst du den Donner hören. Wie weit ist das Gewitter entfernt? Rechne einmal mit der einfachen Gewitterregel und einmal mit der Schallgeschwindigkeit von 340 m/s.
+
'''b)''' Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?
 +
<br style="clear: both" />
  
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'''6)''' Ein Gewitter ist zwei Kilometer entfernt. Welche Zeit vergeht zwischen dem Blitz und dem Donner?
+
'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
  
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'''7)''' Zur Messung der Schallgeschwindigkeit erzeugt eine Schülerin mit einer Startklappe einen lauten Knall.
+
In [[Media: Energieumlader-Tabelle_teilausgefüllt_als_Aufgabe.pdf|dieser Tabelle]] sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.
−
:In einer Entfernung von 200m stehen 16 Schülerinnen und Schüler, die vorher alle ihre Stoppuhren gleichzeitig gestartet haben. die Hälfte steht mit dem Gesicht zur Klappe und stoppt die Uhr, wenn sie sehen, wie sich die Klappe schließt. Die andere Hälfte kann die Klappe nicht sehen und stoppt die Uhr, wenn sie den Knall hören.
+
−
Startzeiten (in sec): 10,52 10,39 10,50 10,58 10,43 10,59 10,48 10,54
+
−
Stoppzeiten (in sec): 11,15 11,08 11,09 11,20 11,05 11,12 11,08 11,11
+
−
:Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.  
+
  
−
'''8)''' Bei einer Messung der Schallgeschwindigkeit mit einem Echo hat man folgende Messwerte:
+
*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.
−
Strecke vom Ausgangspunkt bis zur Wand: 55m
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−
Startzeiten (in sec): 5,34 5,48 5,25
+
−
Stoppzeiten (in sec): 5,62 5,78 5,64
+
−
::Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.
+
  
−
==Ohr und Lärm==
+
==Fußnoten==
−
#Zeichne ein menschliches Ohr im Querschnitt und benenne die einzelnen Teile.
+
<references>
−
#Erkläre wie das Hören des Ohres funktioniert.
+
−
#Schall der laut ist, muss nicht als Lärm empfunden werden und umgekehrt kann ganz leiser Schall sehr störend sein. Finde passende  Beispielsituationen.
+
−
#Antonia benutzt eine spezielle Pfeife, um ihren Hund zu rufen. Wenn sie hineinpustet hört sie nur ein leises Pfeifen, dann kommt er gleich angerannt, auch wenn er weit weg war. Antonias Opa dagegen hat von der Pfeife überhaupt nichts gehört. Erkläre!
+
−
#Ein Schallpegelmessgerät misst die Lautstärke in einem Klassenzimmer zu 60db. Erkläre die Bedeutung des Messwertes, indem du erklärst was 0db sind und wieviel mal lauter 60db sind.
+
−
#Ab welcher Lautstärke können Hörschäden auftreten?
+
−
#Warum ist es so leise, wenn Schnee gefallen ist?
+
−
#Mache je eine Zeichnung wie sich der Schall von einem sprechendem Menschen in einem Klassenzimmer ausbreitet:
+
−
##Ein Zimmer ohne Schalldämmung.
+
−
##Ein Zimmer mit Schalldämmung an der Decke.
+
−
##Ein Zimmer mit Schalldämmung an Decke und einer Wand.
+
−
#Erkläre, warum man sich in einem Zimmer ohne Schalldämmung so schlecht unterhalten kann.
+

Aktuelle Version vom 31. Dezember 2025, 15:13 Uhr

Aufgaben zur Energie

Energieträger und Energieformen

1) Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.

  • Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.

2) Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.

  • Nenne für jede Energieform ein anderes Beispiel in folgender Art:
"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."

Energieträger

Name der Energieform

Holz

chemische Energie

heißes Wasser

Wärmeenergie

geriebener Luftballon

elektrische Energie

Licht

Lichtenergie[1]

laufender Mensch

Bewegungsenergie mechanische Energie

zusammengedrückter Luftballon

Spannenergie

hochgelegenes Wasser in einem Stausee

Lageenergie


3) Aus der Tabelle kann man ablesen:

"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
  • Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.

Gegenstand

Energiemenge in Joule

Sonnenlicht auf einen m2 für eine Sekunde

1.300 J

ein Liter Benzin

30.000.000 J

Akku eines E-Autos[2]

180.000.000 J

aufgepumpter Fahrradreifen

600 J

Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch

100 J

Ein Liter kochendes Wasser[3]

300.000 J

Fahrradfahrerin mit 30 km/h

3.000 J

eine Tafel Schokolade

2.000.000 J


Energiewandler / Energieumlader

Aufgaben Energieumlader.png

4) Energie für Maschinen

Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um.

a) Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
b) Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.


Aufgabe Energie für Mensch und Tier.png

5) Energie für den Menschen

Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt? a) Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein! 

Körner/Fleisch	          Körner
Muskelmasse&Fett&Milch    Muskelmasse&Fett&Milch  	
Kot&Urin                  Kot&Urin
Wärme	                  Wärme
Grashalme	          Grashalme
Bewegung                  Bewegung
Licht	                  Licht

b) Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?

6) Viele verschiedene Energieumlader

In dieser Tabelle sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.

  • Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.

Fußnoten

  1. ↑ Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.
  2. ↑ Siehe Wikipedia: Tesla Model 3
  3. ↑ Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.
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