Leistung und Wirkungsgrad sicher verstehen

Die Leistung beschreibt, wie schnell Arbeit verrichtet oder Energie umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad zeigt, welcher Anteil der eingesetzten Energie als gewünschte Nutzenergie ankommt.

Auf dieser Seite übst du Arbeit, mechanische und elektrische Leistung, Watt, kWh, Energieverbrauch, Wirkungsgrad, Verluste und technische Anwendungen.

So löst du Aufgaben zu Leistung und Wirkungsgrad

  1. Bestimme, ob Arbeit, Energie, Zeit, Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Notiere alle Größen mit einheitlichen Einheiten.
  3. Wende P = W/t, P = Fv, E = Pt oder η = Enutz/Ezu an.
  4. Prüfe Größenordnung, Energiefluss und ob der Wirkungsgrad zwischen 0 und 1 liegt.

5. Test

Leistung und Wirkungsgrad online üben

Test 5 zu Leistung und Wirkungsgrad mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Formel, Einheit, Energiefluss und Rechenweg zu prüfen.

5 Fragen
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Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was bewirkt ein Getriebe bei einer Maschine?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Es kann Drehzahl und Drehmoment anpassen, ohne Energie aus dem Nichts zu erzeugen..

  1. Physikalische Größe bestimmen: Prüfe zuerst, ob Arbeit, Energie, Leistung, elektrische Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Passende Formel anwenden: Ein Getriebe tauscht im idealen Fall Drehzahl gegen Drehmoment; reale Reibung verursacht Verluste.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es kann Drehzahl und Drehmoment anpassen, ohne Energie aus dem Nichts zu erzeugen.. Achte auf Zeit, Energie, Einheiten und einen Wirkungsgrad zwischen 0 und 1.

Ein Getriebe tauscht im idealen Fall Drehzahl gegen Drehmoment; reale Reibung verursacht Verluste.

2. FrageMultiple Choice

Ein Motor nimmt 2 kW auf und hat einen Wirkungsgrad von 80 %. Welche Ausgangsleistung liefert er?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 1,6 kW..

  1. Physikalische Größe bestimmen: Prüfe zuerst, ob Arbeit, Energie, Leistung, elektrische Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Passende Formel anwenden: Pab = η·Pzu = 0,8 · 2 kW = 1,6 kW.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1,6 kW.. Achte auf Zeit, Energie, Einheiten und einen Wirkungsgrad zwischen 0 und 1.

Pab = η·Pzu = 0,8 · 2 kW = 1,6 kW.

3. FrageMultiple Choice

Warum ist bei einem Solarmodul die elektrische Ausgangsleistung kleiner als die eingestrahlte Sonnenleistung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Nur ein Teil der Strahlungsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt..

  1. Physikalische Größe bestimmen: Prüfe zuerst, ob Arbeit, Energie, Leistung, elektrische Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Passende Formel anwenden: Reflexion, Erwärmung und physikalische Grenzen der Solarzelle reduzieren den nutzbaren Anteil.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Nur ein Teil der Strahlungsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt.. Achte auf Zeit, Energie, Einheiten und einen Wirkungsgrad zwischen 0 und 1.

Reflexion, Erwärmung und physikalische Grenzen der Solarzelle reduzieren den nutzbaren Anteil.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet die Leistung beim Radfahren?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Wie schnell der Mensch mechanische Arbeit an das Fahrrad abgibt..

  1. Physikalische Größe bestimmen: Prüfe zuerst, ob Arbeit, Energie, Leistung, elektrische Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Passende Formel anwenden: Bei gleicher Arbeit benötigt eine höhere Leistung weniger Zeit; die Leistung kann aus Kraft und Geschwindigkeit bestimmt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Wie schnell der Mensch mechanische Arbeit an das Fahrrad abgibt.. Achte auf Zeit, Energie, Einheiten und einen Wirkungsgrad zwischen 0 und 1.

Bei gleicher Arbeit benötigt eine höhere Leistung weniger Zeit; die Leistung kann aus Kraft und Geschwindigkeit bestimmt werden.

5. FrageMultiple Choice

Welche Größen bestimmen die Hubleistung beim Anheben einer Last?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Lastkraft beziehungsweise Masse, Höhenänderung und benötigte Zeit..

  1. Physikalische Größe bestimmen: Prüfe zuerst, ob Arbeit, Energie, Leistung, elektrische Leistung oder Wirkungsgrad gesucht ist.
  2. Passende Formel anwenden: P = W/t und W = mgh. Daher gilt beim gleichförmigen Heben P = mgh/t.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Lastkraft beziehungsweise Masse, Höhenänderung und benötigte Zeit.. Achte auf Zeit, Energie, Einheiten und einen Wirkungsgrad zwischen 0 und 1.

P = W/t und W = mgh. Daher gilt beim gleichförmigen Heben P = mgh/t.

Leistung und Wirkungsgrad FAQ

Wie berechnet man die Leistung?

Die mittlere Leistung ergibt sich aus P = W/t. Bei einer Kraft in Bewegungsrichtung kann auch P = F·v verwendet werden.

Was bedeutet ein Wirkungsgrad von 80 Prozent?

80 Prozent der zugeführten Energie oder Leistung werden nutzbar abgegeben; 20 Prozent stehen nicht in der gewünschten Nutzform zur Verfügung.

Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?

kW ist eine Leistung, also Energie pro Zeit. kWh ist eine Energie und beschreibt die Leistung multipliziert mit der Betriebszeit.