Energieeinheiten: Joule, Wattsekunden und... Newtonmeter?
Guten Tag,
wir schreiben morgen eine Arbeit über Energie und wir hatten drei Energieeinheiten angegeben, Joule, Wattsekunden (Ws) und ... Nm. ICh gehe mal davon aus, Nm hieß Newtonmeter oder?
Sry, falls meine Unwissenheit irgend einen Spezialisten beleidigen sollte, aber in der 10. Klasse darf man sich das sicherlich noch erlauben :)
Danke für eure Hilfe.
3 Antworten
J(oule), W(att)s(ekunden) und N(ewton)m(eter) sind in der Tat dasselbe, denn
(1) die Leistung ist definiert als ein Energieübertrag [W] pro Zeiteinheit [s], und
(2) Energieübertragung kann mechanische Arbeit sein (es gibt andere Formen der Energieübertragung wie Wärmetransport), die Kraftausübung entlang einer gewissen Wegstrecke. Dabei zählt nur der zur momentanen Bewegungsrichtung parallele oder antiparallele Anteil.
Ein Beispiel für (2) ist die Anhebung eines bestimmten Gewichts gegen die Gravitation. 1 Joule = 1Nm Arbeit verrichtet man, wenn man eine 100g-Tafel Schokolade vom Boden aus auf ein 1m hohes Sideboard hebt.
Newtonmeter kann aber auch etwas völlig anderes sein, nämlich eine Einheit des Drehmoments, und dann nennt man die Einheit nicht Joule. Das Drehmoment ist Kraftausübung an einem Hebelarm, und im Gegensatz zur mechanischen Arbeit zählt hier der zum Hebelarm senkrechte Anteil der Kraft.
Ja alle Einheiten stehen für Energie/Arbeit und ja Nm sind Newtonmeter. Arbeit ist definiert mit Kraft mal Weg (parallel) wobei sich daraus mit [Kraft] = N (Newton) und [Weg] = m die Einheit [W] = Nm für die Arbeit / Energie ergibt. Diese Einheit wird ebenso definiert als 1 Joule (J) bzw. wird auch oft Ws (Wattsekunden) angegeben, da wenn man die Leistung mit der Einheit [P] = W mit der Zeit multipliziert wieder auf die Arbeit kommt.
Die Antwort findest du in einen Physik-Formelbuch,was du in jeden Buchladen kaufen kannst.Dies lohnt sich immer !!
Forrmel für die Arbeit W=F * s Einheit Nm (sprich : Newton mal Meter,oder kurz Newton Meter)
1 Nm =1 J (Joule) Nm und J ist Ein und das Selbe
Formel für die Leistung P=W/t Einheit Nm /s (sprich : Newton Meter pro Sekunde) oder auch J/s weil ja 1 Nm=1 J ist
Die Energieeinheit Ws (Watt mal Sekunde)
1 Ws dies bedeutet,das ein elektrisches Gerät mit 1 W Leistung 1 Sekunde lang läuft.
Analog dazu : Wenn ein elektrisches Gerät mit 1000 W (Watt)=1 Kw (Kilowatt) eine Stunde lang läuft,so hat dies eine elektrische Energie von 1 KWh (Kilowattstunde) verbraucht !!
Wird nun ein Elektromotor mit dieser Leistung an eine Seilwinde angebaut,so verrichtet dieser eine Hubarbeit in 1 Stunde
P=W/t umgestellt W=1000 W * 3600 S=3600000 Nm = 3600 KJ (Kilojoule)
also entspricht 1KWh=3600000 J=3600 KJ
Hinweis :Verluste bei der Seilwinde wurden vernachlässigt.Verluste treten aber immer auf,egal welche Anlage vorliegt.