Grundlagen der Wissenschaft, Technik und Energie

Grundlagen

Wissenschaft: Basiert nicht nur auf Theorie, sondern auch auf dem Studium der Kunst.

Technologie: Das Studium darüber, wie man Dinge tut.

Technik: Die praktische Anwendung der Technologie.

Energie

Die Fähigkeit eines Körpers, Arbeit zu verrichten.

Mechanische Energie

• Kinetische Energie: Energie, die ein Körper aufgrund seiner Geschwindigkeit besitzt.
• Potenzielle Energie: Energie eines Körpers aufgrund seiner erreichten Höhe.

Leistung

Ist die Rate, mit der Energie geliefert wird.

Thermische Energie

• Wärmeleitung: Der Durchgang von Wärme von einem Körper höherer Temperatur zu einem Körper niedrigerer Temperatur.
• Konvektion: Wärme steigt durch eine Flüssigkeit, die sie transportiert.
• Strahlung: Wärme wird als elektromagnetische Welle übertragen.

Chemische Energie

Sie entsteht durch die Reaktion von zwei oder mehr Chemikalien miteinander.

Kernenergie

• Kernspaltung (Fission): Energiegewinnung durch das Aufbrechen des Kerns eines spaltbaren Materials.
• Kernfusion: Energiegewinnung durch die Verknüpfung zweier Atomkerne.

Ausbeute: Das Verhältnis zwischen der von einer Maschine geleisteten Arbeit (oder Energie) und der dafür notwendigen zugeführten Energie.

Energieeffizienz: Je weniger Energie verbraucht wird, um eine Aufgabe auszuführen, desto effizienter ist der Prozess.

Kalte Fusion: Eine Verschmelzung, die bei Raumtemperatur auftreten würde. Das Auftreten dieses Phänomens würde sehr günstige Energie ohne Abfallprodukte erzeugen.

Wasserstoff-Brennstoffzelle: Sie fungiert wie ein Mini-Kraftwerk, in dem Wasserstoff und Sauerstoff chemisch reagieren, um Strom zu erzeugen.

Stromnetze

Primärnetz: Eine Reihe von Kabeln, die Sender mit Umspannwerken verbinden.

Sekundärnetz: Eine Gruppe von Kabeln, die Umspannwerke mit Gebäuden verbinden.

Umspannwerke: Reduzieren die Spannung am Eingang von 132 kV auf 20 kV.

Transformatorstationen: Umwandlung der Spannung von 20 kV auf 220 V (und weitere Stufen).

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Die Nutzung von Abwärme bei der Erzeugung elektrischer oder mechanischer Energie.

• Mit Dieselmotor: Funktioniert wie ein normaler Dieselmotor, der mit einem Generator gekoppelt ist, um Elektrizität zu erzeugen.
• Gasturbine: Funktioniert wie ein Düsenjet. Sie werden eingesetzt, wenn hohe Leistungen im Megawattbereich benötigt werden.