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Energieflussdiagramm in der Physik anschaulich erklärt

Ein Grundgesetz der Physik sagt aus: Energie geht nicht verloren, sie wandelt sich nur um. Mit einem Energieflussdiagramm wird in der Physik die Umwandlung von Energie in einem System grafisch dargestellt. Wie Sie ein solches Diagramm lesen und interpretieren, erfahren Sie in dieser Anleitung.

Ein Energieflussdiagramm verdeutlicht Energieumsätze.
Ein Energieflussdiagramm verdeutlicht Energieumsätze. © M.E. / Pixelio

Ein wichtiges Grundgesetz in der Physik ist der Energieerhaltungssatz. Um ein Energieflussdiagramm zu verstehen, müssen Sie zunächst dieses physikalische Grundgesetz verstehen.

Der Energieerhaltungssatz in der Physik

  • Bei dem Energieerhaltungssatz handelt es sich um ein Prinzip der Naturwissenschaften, also um ein physikalisches Grundgesetz.
  • Er sagt aus, dass die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System konstant bleibt. Innerhalb eines geschlossenen Systems ist es nicht möglich, Energie zu vernichten. Energie ist eine Erhaltungsgröße.
  • Möglich ist nur eine Wandlung von Energie, etwa von Lage- in Bewegungsenergie oder von Bewegungs- in Wärmeenergie.
  • Ein abgeschlossenes System ist ein System ohne Austausch mit seiner Umgebung.

Ein Energieflussdiagramm macht Energiewandlungen sichtbar

  • Ein Energieflussdiagramm betrachtet ein abgeschlossenes System, etwa den Energiefluss in Deutschland. Die Energieflüsse (Menge pro Zeiteinheit) werden in Form von Pfeilen dargestellt, deren Breite in einem proportionalen Verhältnis zu dem quantitativen Energiefluss ist. Je mehr Energie fließt (an Haushalte, Industrie usw.), desto dicker der Pfeil und umgekehrt.
  • Gelesen wird es von oben nach unten oder von links nach rechts, aus Gründen der Übersichtlichkeit können auch Pfeile zur Seite abgehen. In der Regel werden die Einheiten zusätzlich als Zahlen an jedem Pfeil angezeigt.
  • Die Menge an zugeführter und geflossener Energie in dem Energieflussdiagramm ist identisch gemäß dem Energieerhaltungssatz der Physik.
  • Im Internet finden sich viele Beispiele für ein Energieflussdiagramm, wie es auch in der Physik verwendet wird, etwa zum Energiefluss in Deutschland.

Nicht nur in der Physik wird das Energieflussdiagramm genutzt

  • Mit einem Energieflussdiagramm lassen sich nicht nur Energieflüsse in der Physik visualisieren.
  • Ebenso lassen sich andere Flüsse abbilden, etwa logistische Prozesse oder Geldflüsse.
  • Ein solches Diagramm wird Sankey-Diagramm genannt.
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