Übungsaufgabe zur Hubarbeit

Herzlich willkommen zur physikalischen Chemie. Übung, 1. Aufgabe: Bei der Verbrennung eines Streichholzes werden 1,2 Kilojoule (KJ) Energie frei. Wie hoch muss man einen Körper der Masse 10 Kilogramm anheben, um eine äquivalente mechanische Arbeit zu leisten? Lösung: Das Streichholz brennt und setzt Wärmeenergie frei, 1,2 Kilojoule. Diese Energie soll gleich mechanischer Energie sein. Ein Körper erhält sie als potenzielle Energie, wenn an ihm Arbeit verrichtet wird. Der Körper hat eine Masse von 10 Kilogramm. Gefragt wird nach der Höhe, damit beide Energien gleich groß sind. Die vorgegebene Energie ist gleich der Gewichtskraft multipliziert mit der Höhe. Die Gewichtskraft ist die Masse multipliziert mit der Erdbeschleunigung. Wir erhalten somit E=mgh. Oder umgeformt h= E/(mg). Die Energie beträgt 1,2 Kilojoule. Die Masse ist 10 Kilogramm. Die Erdbeschleunigung beträgt 9,81 Meter pro Quadratsekunde. 1,2 Kilojoule sind 1200 Joule. 1 Joule sind 1 Kilogramm mal Quadratmeter pro Quadratsekunde. Die anderen Einheiten bleiben stehen. Wir kürzen Meter gegen Meter, Kilogramm gegen Kilogramm und Quadratsekunde gegen Quadratsekunde. Übrig bleibt Meter. Wir kürzen 1200 und 10 und erhalten das Ergebnis mit dem Taschenrechner: 12,23 Meter. Mein lieber Schwan! Auf den wichtigsten Zusammenhang des Videos möchte ich noch hinweisen: J = kg * m²/s². Das ist genauso wichtig wie E=mc² oder fast genauso wichtig. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss!