10.3 Energie und Kernenergie

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Questions and Answers

Was benötigt man, um eine physikalische Arbeit zu verrichten?

  • Geschwindigkeit
  • Energie (correct)
  • Elektrische Spannung

In welcher Einheit misst man die Energie bei Kernreaktionen?

  • Elektronvolt (eV) (correct)
  • Joule (J)
  • Kilowattstunden (kWh)

Was geschieht beim Verrichten einer physikalischen Arbeit?

  • Die beteiligten Körper laden sich elektrisch auf.
  • Es wird eine Energieform in eine andere umgewandelt. (correct)
  • Ein Stoff wandelt sich in einen anderen um.

Durch den Wirkungsgrad wird angegeben:

<p>Nutzbare Energie (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über den Wirkungsgrad von Geräten und Maschinen ist richtig? Der Wirkungsgrad ist immer

<p>kleiner als 1 (B)</p> Signup and view all the answers

Wie groß ist etwa der Gesamtwirkungsgrad eines Kernkraftwerks?

<p>0,34 (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Energie steht bei einem Kohlekraftwerk am Anfang der Energieumwandlungskette?

<p>Chemische Energie (C)</p> Signup and view all the answers

In welchem Teil eines Kohle- oder Kernkraftwerks wird potentielle Energie (Spannenergie) in Bewegungsenergie umgewandelt?

<p>Turbine (C)</p> Signup and view all the answers

In welchem Teil eines Kohle- oder Kernkraftwerks wird Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt?

<p>Generator (A)</p> Signup and view all the answers

In welcher Form treten in Kohle- und Kernkraftwerken Energieverluste auf?

<p>Als Wärmeenergie (A)</p> Signup and view all the answers

In welchem Zustand befinden sich die kleinsten Teilchen eines Stoffes bei -273,15 °C?

<p>Sie sind in Ruhe. (C)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht mit den kleinsten Teilchen eines Stoffes, wenn seine Temperatur steigt?

<p>Die kleinsten Teilchen bewegen sich heftiger. (C)</p> Signup and view all the answers

Ein radioaktiver Strahler besitzt eine Aktivität von 5.000 Bq. Wie viele Kernumwandlungen finden in 1 min statt?

<p>60 (B)</p> Signup and view all the answers

1 µg Cs-137 hat eine Aktivität von etwa 3,2 · 10⁶ Bq. Welche spezifische Aktivität ergibt sich, wenn dieses 1 µg in 1 t Wasser aufgelöst wird?

<p>3,2 · 10⁶ Bq/g (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Was ist notwendig, um physikalische Arbeit zu verrichten?

Energie ist notwendig, um mechanische Arbeit zu verrichten.

In welcher Einheit wird Energie gemessen?

Die Energie wird in Joule (J) gemessen.

In welcher Einheit wird Energie in Kernreaktionen gemessen?

In Kernreaktionen wird Energie in Elektronenvolt (eV) gemessen.

Was passiert bei physikalischer Arbeit?

Bei physikalischer Arbeit wird eine Form von Energie in eine andere umgewandelt.

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Was gibt der Wirkungsgrad an?

Der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von nutzbarer Energie zur eingesetzten Energie an.

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Welche Aussage über den Wirkungsgrad von Geräten und Maschinen ist korrekt?

Der Wirkungsgrad ist immer kleiner als 1.

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Wie hoch ist der Gesamtwirkungsgrad eines Kernkraftwerks?

Der Gesamtwirkungsgrad eines Kernkraftwerks liegt bei etwa 34%.

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Welche Energie liegt am Anfang der Energieumwandlungskette in einem Kohlekraftwerk?

In einem Kohlekraftwerk ist die chemische Energie des Brennstoffs die Ausgangsenergie der Energieumwandlungskette.

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Welche Energie liegt am Anfang der Energieumwandlungskette in einem Kernkraftwerk?

In einem Kernkraftwerk ist die Kernenergie der Ausgangsenergie der Energieumwandlungskette.

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In welchem Teil eines Kohle- oder Kernkraftwerks wird potentielle Energie (Spannungsenergie) in kinetische Energie umgewandelt?

In der Turbine eines Kraftwerks wird potentielle Energie (Spannungsenergie) in kinetische Energie umgewandelt.

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In welchem Teil eines Kohle- oder Kernkraftwerks wird kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt?

Im Generator eines Kraftwerks wird kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

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In welcher Form treten Energieverluste in Kohle- und Kernkraftwerken auf?

In Kohle- und Kernkraftwerken treten Energieverluste in Form von Wärmeenergie auf.

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In welchem Zustand befinden sich die kleinsten Teilchen einer Substanz bei -273,15 °C?

Bei -273,15 °C befinden sich die kleinsten Teilchen einer Substanz in Ruhe.

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Was passiert mit den kleinsten Teilchen einer Substanz, wenn ihre Temperatur steigt?

Wenn die Temperatur einer Substanz steigt, bewegen sich die kleinsten Teilchen stärker.

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Ein radioaktiver Emitter hat eine Aktivität von 5.000 Bq. Wie viele Kernumwandlungen treten in 1 Minute auf?

Ein radioaktiver Emitter mit einer Aktivität von 5.000 Bq erzeugt in 1 Minute 300.000 Kernumwandlungen.

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1 µg Cs-137 hat eine Aktivität von etwa 3,2 * 10^6 Bq. Wie hoch ist die spezifische Aktivität, wenn dieses 1 µg in 1 Tonne Wasser gelöst wird?

Die spezifische Aktivität von 1 µg Cs-137 gelöst in 1 Tonne Wasser beträgt 3,2 Bq/g.

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Welches natürliche Uranisotop wird für die Kernspaltung in Reaktoren verwendet?

Uran-235 ist das Isotop des Urans, das in Reaktoren zur Kernspaltung verwendet wird.

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Wie hoch ist der Anteil von Uran-235 in natürlichem Uran?

Der Anteil von Uran-235 in natürlichem Uran beträgt 0,7%.

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Wie hoch ist der Anteil von Uran-235 in angereichertem Uran, das in Kernkraftwerken verwendet wird?

In angereichertem Uran, das in Kernkraftwerken verwendet wird, beträgt der Anteil von Uran-235 4-8%.

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Welches Teilchen initiiert die Kernspaltung eines Urankerns?

Ein Neutron initiiert die Kernspaltung eines Urankerns.

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Was passiert mit einem Urankern während der Kernspaltung?

Während der Kernspaltung spaltet sich ein Urankern in zwei Fragmente und gibt Neutronen frei.

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In welchem Jahr entdeckten die deutschen Chemiker Hahn und Strassmann die Kernspaltung von U-235?

Die deutschen Chemiker Hahn und Strassmann entdeckten die Kernspaltung von U-235 im Jahr 1938.

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Welche Teilchen werden zusätzlich zu den beiden Fragmenten erzeugt, wenn ein Kern eine Kernspaltung durchläuft?

Bei der Kernspaltung eines Kerns werden zusätzlich zu den beiden Fragmenten Neutronen freigesetzt.

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Wie viele Neutronen werden typischerweise bei jedem Kernspaltungsereignis freigesetzt?

Bei jeder Kernspaltung werden typischerweise 2 bis 3 Neutronen freigesetzt.

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Welche Art von Neutronen ist am effektivsten beim Spalten von Uran-235?

Langsame Neutronen sind am effektivsten beim Spalten von Uran-235.

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Wenn ein Neutron ein Spaltungsereignis verursacht und dieses Ereignis zwei Neutronen freisetzt, wie viele Neutronen werden dann in der 10. Generation erzeugt?

Wenn ein Neutron ein Spaltungsereignis verursacht und dieses Ereignis zwei Neutronen freisetzt, werden in der 10. Generation 1024 Neutronen erzeugt.

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Study Notes

10.3 Das Wesen der Energie

  • Um eine physikalische Arbeit zu verrichten, braucht man Energie.
  • Energie kann in verschiedenen Formen auftreten, wie z. B. elektrische Spannung, Energie, Geschwindigkeit.
  • Die Einheit zur Messung von Energie bei Kernreaktionen ist Joule (J).
  • Zusätzlich zu Joule werden auch Kilowattstunden (kWh) und Elektronenvolt (eV) verwendet.

10.4 Die Kernenergie

  • Die innere Energie eines Stoffes besteht aus chemischer Energie, Energie in Form von Teilchenbewegung und Energie des Atomkerns.
  • Bei einem Kernkraftwerk wird Wärme aus den Brennstäben durch Wärmetauscher in das Kühlwasser übertragen.
  • Die Wärmeübertragung findet durch Stöße zwischen den kleinsten Teilchen der Stoffe und dem Kühlwasser statt.

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