Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Technologie für Gymnasiale Oberstufe

Metalle und Korrosion

Metalle sind anfällig für Korrosion, insbesondere durch Umwelteinflüsse wie Seewasser (z. B. bei Eisen). Die interkristalline Korrosion tritt an den Korngrenzen der Metallstruktur auf und führt zum Verlust des inneren Zusammenhalts sowie zur Zerstörung des Materials.

Keramische Werkstoffe

Kristalline Keramik

Diese Keramiken bestehen aus Quarzglas. Sie zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aus. Anwendung finden sie in Motoren, Infrarotstrahlern und Lagern.

Nicht-kristalline Keramik

Hierbei handelt es sich um amorphe Strukturen. Ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften sind geringer als die der kristallinen Keramik.

Glaskeramik

Bestehend aus Aluminium-, Lithium- und Magnesiumsilikaten....

Apsis

Halbrund geformter Raum, der ein Zimmer, eine Kirche oder ein Lagerhaus abschließt; der Kopf des Kirchenschiffs.

Zentrale Apsis

Eine kleine Apsis im Gang einer Kirche.

Strebebogen

Ein Bogen, der die Last der Gewölbe auf Stützen außerhalb des Gebäudes überträgt.

Archivolte

Eine Verzierung, die als Rahmen an der Vorderseite eines Bogens dient.

Jambage (Gewände)

Eine Säule oder ein Pfosten, der seitlich ein Portal oder eine Tür begrenzt.

Kuppel / Vierungsturm (Cimborio)

Ein quadratischer oder achteckiger Turm, der sich über der Vierung einer christlichen Kirche erhebt und Licht hereinlässt.

Vierung

Der gemeinsame Raum in einer Kirche, wo sich das Längsschiff und das Querschiff kreuzen. Über der Vierung befindet sich in der Regel eine Kuppel...

Polymere: Definition, Klassifizierung und Eigenschaften

Ein Polymer ist ein Makromolekül, das aus langen Ketten sich wiederholender kleinerer molekularer Einheiten, bekannt als Monomere, zusammengesetzt ist. Es ist eine typische Strukturform organischer Verbindungen. Die Eigenschaften eines Polymers hängen maßgeblich von den Monomeren ab, aus denen es gewonnen wird.

Klassifizierung von Polymeren nach Herkunft

• Natürliche Polymere: Sie kommen in der Natur vor und sind Bestandteile von Lebewesen. Beispiele hierfür sind Proteine und Zellulose.
• Künstliche Polymere: Sie entstehen durch chemische Modifikationsprozesse aus natürlichen Polymeren. Celluloid war das erste künstliche Polymer.
• Synthetische Polymere: Sie sind das Ergebnis gezielter Konstruktion

Bakelit

Plastiksorte: Duroplast

Eigenschaften

• Es ist hart, dunkel und spröde.
• Es ist ein guter elektrischer und thermischer Isolator.
• Es besitzt eine gute Säurebeständigkeit.

Anwendungen

• Telefone
• Pfannengriffe

Melamin

Plastiksorte: Duroplast

Eigenschaften

• Es besitzt eine gute Schlagfestigkeit.

Anwendungen

• Wird für Tischplatten und Küchenarbeitsplatten verwendet.

Polyester

Plastiksorte: Duroplast

Eigenschaften

• Die Polymerisation erfolgt bei Raumtemperatur.

Anwendungen

• Wird im Bau von Autos und Schwimmbädern eingesetzt.

Epoxide

Plastiksorte: Duroplast

Eigenschaften

• Es ist hart und dient als Klebstoff.

Anwendungen

• Epoxide verbinden Beton und Stahl.
• Sie werden auch zur Herstellung schmutzabweisender Farben verwendet.

Polyethylen

Plastiksorte: Thermoplast

Eigenschaften

• Polyethylen

Was ist Gezeitenenergie?

Es ist eine erneuerbare Energieform, bei der Energie durch den Unterschied zwischen Ebbe und Flut erzeugt wird. Es ist eine Energiequelle der Zukunft, aber es gibt viele Herausforderungen: Um die notwendige Energie zu liefern, wird ein Gezeitenunterschied von etwa 9 Metern oder mehr benötigt.

Wie wird sie gewonnen?

Gezeitenenergie wird durch die Nutzung der Gezeiten gewonnen, d. h. durch den Unterschied in der durchschnittlichen Meereshöhe aufgrund der relativen Positionen von Erde und Mond sowie der Anziehungskraft des Mondes und der Sonne auf die Wassermassen der Meere. Dieser Höhenunterschied kann genutzt werden, indem bewegliche Teile den natürlichen Prozess des Auf- oder Abstiegs des Wassers zusammen mit Mechanismen...

Metalle

Jedes der chemischen Elemente ist ein guter Leiter von Wärme und Strom, besitzt einen charakteristischen Glanz und ist bei gewöhnlicher Temperatur fest, außer Quecksilber. Diese Elemente sind reich an Eisen, Kalzium und Magnesium.

Eigenschaften

Metalle sind reichlich vorhanden, hart und formbar. Sie leiten Wärme und Strom und können miteinander kombiniert werden, um Legierungen zu erstellen, welche ihre Eigenschaften verbessern. Ein Nachteil ist jedoch: Fast alle sind anfällig für Korrosion – ein Problem, das die Integrität von Strukturen und Maschinen bedroht und erhebliche Verluste verursacht.

Edelmetalle

Es handelt sich um Metalle, die frei in der Natur vorkommen, das heißt, sie sind nicht mit anderen Elementen kombiniert,...

Heizkraftwerk

Heizkraftwerk: Eine Anlage, die Strom erzeugt, bei der Energie als Wärme freigesetzt wird, in der Regel durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas oder Kohle. Diese Wärme wird in einem konventionellen thermodynamischen Zyklus genutzt, um einen Generator anzutreiben und Strom zu produzieren. Diese Art der Stromerzeugung ist nicht sauber, weil sie Kohlendioxid (CO2) freisetzt.

Wasserkraft

Wasserkraft: Die Nutzung der potentiellen Energie des in Stauseen angesammelten Wassers zur Stromerzeugung ist ein klassischer Weg, um Energie zu gewinnen. Die Energie wird durch den Höhenunterschied (z. B. Wasserfälle) geliefert. Etwa 20 % der Elektrizität weltweit stammt aus dieser Quelle. Sie ist daher eine erneuerbare Energiequelle...

Überblick über die wichtigsten Energieformen

Kohle: Fossiler Brennstoff und Umweltbelastung

Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der aus pflanzlichen Überresten entsteht, die durch Zersetzung in Abwesenheit von Sauerstoff (O₂) tief vergraben wurden. Sie dient hauptsächlich der Stromerzeugung in Kraftwerken und als Heizmaterial.

Auswirkungen:

• Luftverschmutzung (SO₂, saurer Regen)
• Globale Erwärmung (CO₂)
• Entstehung von Bergematerial

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK-Anlage)

KWK-Anlagen dienen der kombinierten Erzeugung von Strom und thermischer Energie aus einem Brennstoff (meist Erdgas). Dies erhöht die Energieeffizienz (ein Maß für Energieeinsparungen).

Die KWK erzeugt Elektrizität direkt am Ort der Nutzung (Industrie, Krankenhäuser usw.) und...

NE‑Metalle: Klassifikation und Eigenschaften

Unentbehrlich und zunehmend in der Herstellung vieler Produkte eingesetzt, werden die NE‑Metalle (Nichteisenmetalle) nach ihrer Dichte und Eigenschaften klassifiziert.

Klassifikation nach Dichte

• Schwer: Dichte größer als 5 kg/dm³ — z. B. Kupfer, Zinn, Zink, Blei.
• Leicht: Dichte zwischen 2 und 5 kg/dm³.
• Ultraleicht: Dichte unter 2 kg/dm³ — z. B. Aluminium, Titan.
• Mechanisch besonders leicht: Magnesium und Beryllium.

NE‑Metalle sind meist weich und wenig hart; sie werden oft legiert, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Eine (nicht vollständige) Reihenfolge von Metallen und Legierungen vom höchsten zum niedrigsten ist: Aluminium (und Legierungen), Zinn, Blei, Zink, Nickel, Chrom, Titan, Magnesium,...

Das Energieproblem und die Energieumwandlung

Jede Tätigkeit erfordert Energie. Kein Prozess ist ohne Veränderung möglich. Bei der Umwandlung von einer Energieform in eine andere geht ein Teil der ursprünglichen Energie als Wärme verloren und kann nicht mehr sinnvoll genutzt werden. Dieser Energieverlust wird als Energieentwertung bezeichnet.

Primärenergie und Endenergie

Als Primärenergie wird die in den Quellen enthaltene Energie bezeichnet (z. B. Erdöl). Endenergie ist die Energie, die nach der Umwandlung in Konsumgütern wie elektrischem Strom direkt genutzt wird.

Transport und Energieverbrauch

Die sozioökonomische Entwicklung hat zu einer größeren Mobilität und einem Anstieg des Warentransports geführt. Dies hat negative Folgen:...