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Tertius3: /* Definitionen */

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Definitionen

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	Wenn man eine Energiequelle über eine gewisse Zeit einsetzt, um eine physikalische Aufgabe zu erfüllen, dann hat sie Arbeit verrichtet und eine Energiemenge verbraucht.		Wenn man eine Energiequelle über eine gewisse Zeit einsetzt, um eine physikalische Aufgabe zu erfüllen, dann hat sie Arbeit verrichtet und eine Energiemenge verbraucht.

	Siehe auch [[Units/de#Arbeit]].		Siehe auch [[Units/de#Arbeit\|Arbeit]].

	== Arten von Energie ==		== Arten von Energie ==

Tertius3 at 19:34, 19 April 2021

2021-04-19T19:34:51Z

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	{{Languages}}		{{Languages}}
	Factorio simuliert viele Aspekte der realen Physik, und der durchaus ~~richtige~~ Umgang mit Energie ist ein wichtiger Aspekt.		Factorio simuliert viele Aspekte der realen Physik, und der durchaus korrekte Umgang mit Energie ist ein wichtiger Aspekt.

	Energie und Arbeit sind direkt voneinander abhängig.		Energie und Arbeit sind direkt voneinander abhängig.

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{{Languages}}
Factorio simuliert viele Aspekte der realen Physik, und der durchaus richtige Umgang mit Energie ist ein wichtiger Aspekt.

Energie und Arbeit sind direkt voneinander abhängig.

Für eine weitere Erklärung siehe das [https://forums.factorio.com/viewtopic.php?f=18&t=33963 Forum].

== Definitionen ==

* '''Energie''' kann man sich als gespeicherte Arbeit vorstellen. Sie wird in Joule (Symbol J) gemessen.
* '''Arbeit''' ist das Ergebnis der Umwandlung einer Energieart in eine andere. Sie wird ebenfalls in Joule gemessen. (Siehe den [https://de.wikipedia.org/wiki/Arbeit_(Physik) Wikipedia-Artikel zur Arbeit].)
* '''Leistung''' ist die Rate der Arbeit. Die Menge der geleisteten Arbeit oder der erzeugten Energie in einer Zeiteinheit. Sie wird in Watt (Symbol W) gemessen. Ein Watt ist gleich einem Joule geteilt durch eine Sekunde, d.h. ein Joule pro Sekunde.
* '''Wirkungsgrad''' ist das Verhältnis zwischen der geleisteten ''nützlichen'' Arbeit und der aufgewendeten Energie. Er wird normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Seine Einheit wäre Joule pro Joule, aber wenn man etwas durch dasselbe dividiert, hebt sich das auf, also ist es dimensionslos.
* '''Anergie''', oder Energieentwertung, ist die Differenz zwischen verbrauchter Energie und geleisteter Nutzarbeit.

Wenn man eine Energiequelle über eine gewisse Zeit einsetzt, um eine physikalische Aufgabe zu erfüllen, dann hat sie Arbeit verrichtet und eine Energiemenge verbraucht.

Siehe auch [[Units/de#Arbeit]].

== Arten von Energie ==
Energie gibt es als:
* {{TransLink|Fuel}}. Die Energie, die in einer Einheit Brennstoff enthalten ist, wird als ''Brennstoffenergie'' bezeichnet. Jedes {{TransLink|Burner devices|Gebäude oder Fahrzeug, das mit Brennstoff betrieben werden kann}} verbraucht in der Regel entsprechend seiner Leistung Brennstoff, solange es in Betrieb ist. Ein Beispiel:
** Ein Auto hat eine Leistung von 250 kW, was bedeutet, dass es 250 kJ Brennstoff pro Sekunde verbraucht, während es beschleunigt (oder mit Höchstgeschwindigkeit fährt).
** {{TransLink|Nuclear reactor}}en verbrauchen Kernbrennstoff mit einer Leistung von 40 MW. Wie bei den meisten anderen Geräten, die mit Brennstoff betrieben werden, ist dies konstant, solange es Brennstoff zu verbrauchen gibt.
** Umgekehrt verbrauchen {{TransLink|Boiler}} Brennstoff mit einer Rate entsprechend ihrer ''Last'' (Rate des abgeführten Dampfes), bis zu einem ''Maximum'' ihrer Nennleistung.
* {{TransLink|Electric system|Strom}}, der aus dem Stromnetz entnommen wird. Zusätzlich zum aktiven Stromverbrauch haben Geräte einen Leerlauf-'''Verlust''', den Strom, den sie auch dann verbrauchen, wenn sie nicht arbeiten, solange sie mit dem Stromnetz verbunden sind. Ein Beispiel:
** Eine {{TransLink|Assembling machine 1}} hat einen Verlust von 3 kW und eine Leistungsaufnahme von 90 kW. Sie verbraucht 3 kJ pro Sekunde, wenn sie nicht arbeitet, und 93 kJ pro Sekunde, wenn sie arbeitet.
* Ladung in {{TransLink|Accumulator}}en, {{TransLink|Personal battery|persönlichen Akkus in Rüstungen}} und Flugrobotern.

Abstrakt existiert Energie auch als:
* Die potentielle Energie eines Stücks Erz oder einer Einheit Öl/Wasser auf dem Boden oder an/in einem Fließband/Rohr, verglichen mit dem gleichen Stück/Einheit unter dem Boden/in dem Meer.
* Die kinetische Energie in Robotern, Fahrzeugen und Gegenständen sowie der Avatar des Spielers während der Bewegung.
* Der durch Waffen, Fahrzeuge und Feuer verursachte Schaden.
* Die zusätzliche Ordnung (d. h. reduzierte Entropie) in einem zusammengesetzten Gegenstand im Vergleich zu seinen Komponenten.

== Arten von Arbeit ==

Es gibt zahlreiche Arten von Arbeit, die man in Factorio beobachten kann. Meistens sind diese abstrakt und werden im Spiel nicht in Joule gemessen. Zum Beispiel:
* Der Spieler-Avatar, der seinen Körper und seine Ausrüstung umherbewegt, Bergbau und Handwerk betreibt, sowie baut, verrichtet Arbeit. Anders als im realen Leben wird dafür keine Energie benötigt (d. h. der Avatar muss nicht essen). Sein Wirkungsgrad ist daher unendlich. Auf der anderen Seite nehmen Beißer und ihre Nester offenbar Umweltverschmutzung auf und nutzen deren Energie, um sich zu bewegen, zu beißen, zu speien und sich zu vermehren.
* Fließbänder und Gewässerpumpen verrichten Arbeit, indem sie ihren Inhalt von einem Ort zum anderen transportieren. {{TransLink|Turret}}e verrichten Arbeit, indem sie sich zum Zielen drehen und den Abzug betätigen. Unrealistischerweise, aber als bewusste Design-Entscheidung, benötigt keines dieser Geräte eine Energiequelle, und so ist auch ihr Wirkungsgrad unendlich.
* Geschütztürme (und andere Geschosse) verrichten auch Arbeit, indem sie die chemische Energie des Treibstoffs eines Geschosses in kinetische Energie im Geschoss selbst umwandeln, die wiederum Arbeit in Form von Schaden verrichtet. {{TransLink|Laser turret|Laser-Geschütztürme}} wandeln Elektrizität eher direkt in Schaden um. {{TransLink|Flamethrower}} und {{TransLink|Flamethrower turret|Flammenwerfer-Geschütztürme}} wandeln die chemische Energie von Öl in Schaden um.
* Fahrzeuge ({{TransLink|Car}}s, {{TransLink|Tank}} und {{TransLink|Railway|Züge}} wandeln die chemische Energie des Kraftstoffs in kinetische Energie (d.h. Bewegung) um. Wenn sie mit Dingen kollidieren, wandeln sie einen Teil dieser kinetischen Energie in Schaden um (weshalb sie dann langsamer werden).
* {{TransLink|Inserters}} und {{TransLink|Pump}}n (keine Gewässerpumpen) verrichten Arbeit, indem sie Gegenstände und Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen bewegen. Dies erfordert Energie, entweder in Form von Brennstoff (für einen {{TransLink|Burner inserter|befeuerten Greifarm}}) oder Elektrizität (für andere Typen).
* {{TransLink|Burner mining drill|Befeuerte Erzförderer}} und {{TransLink|Electric mining drill|elektrische Erzförderer}} wandeln Energie (in Form von Treibstoff bzw. Elektrizität) in potentielle Energie um, die ein Stück Erz am Boden hält; {{TransLink|Pumpjack}} tun dasselbe, um Rohöl in ein Rohr zu bringen.
* {{TransLink|Lab}}e verrichten Arbeit, indem sie Wissenschaftspakete und Elektrizität in Forschung umwandeln.
* Maschinen, die Gegenstände produzieren, indem sie Eingangsprodukte in Ausgangsprodukte umwandeln ({{TransLink|Oil refinery}}n, {{TransLink|Assembling machine}}n usw.), verrichten Arbeit, indem sie die Komponenten in eine geordnetere Form zusammensetzen als das vorherige Produkt. Die daraus resultierende Erhöhung der Ordnung ist eine Form der potentiellen Energie. Die meisten verwenden dazu Elektrizität; die wichtigsten Ausnahmen sind {{TransLink|Stone furnace|Steinöfen}} und {{TransLink|Steel furnace|Hochöfen}}.

Die Arten von Arbeit, die ''in Joule'' gemessen werden, sind
* {{TransLink|Boiler}} wandeln die chemische Energie des Brennstoffs in Wärme um, die sie an {{TransLink|Water}} abgeben, um {{TransLink|Steam}} zu erzeugen. Heizkessel haben einen Wirkungsgrad von 50%, was bedeutet, dass die Hälfte der Energie des Brennstoffs verschwendet wird, anstatt in Dampf umgewandelt zu werden.
* {{TransLink|Nuclear reactor}}en wandeln die Kernenergie in {{TransLink|Uranium fuel cell}}n in Wärme um. {{TransLink|Heat exchanger}} übertragen dann diese Wärme, die durch {{TransLink|Heat pipe}}e transportiert wird, auf Wasser und erzeugen Dampf.
* {{TransLink|Steam engine}}n und {{TransLink|Steam turbine}}n wandeln die im Dampf gespeicherte Energie in Strom um.
* {{TransLink|Solar panel}} wandeln Sonnenlicht in Elektrizität um. ("Sonnenlicht" ist keine verbrauchbare Ressource, daher ist der Wirkungsgrad praktisch unendlich.)

== Anergie (Energieentwertung) und Umweltverschmutzung: Unterschiede zur realen Physik ==
Ein Prozess mit höherem Wirkungsgrad (nützliche Arbeit pro verbrauchter Energieeinheit) produziert weniger Energieentwertung. Im wirklichen Leben ist die "gesamte" geleistete Arbeit immer gleich der verbrauchten Energie, aber die Menge der "nützlichen" Arbeit kann (normalerweise) geringer sein, kann aber nicht größer sein. Mit anderen Worten: Ein Prozess kann keinen höheren Wirkungsgrad als 100 % haben, d. h. er würde mehr Arbeit verrichten als die Energie, die man ihm zuführt. Dies ist bekannt als das Prinzip der Energieerhaltung. Die Differenz zwischen der nützlichen und der gesamten Arbeit ist die "Anergie", normalerweise in Form von Wärme. Die Unmöglichkeit, (alle) Anergie zur Verrichtung von Arbeit zu verwenden, ist als zweiter Hauptsatz der Thermodynamik bekannt.

Die tatsächliche Menge an Arbeit, die von den meisten Prozessen im Spiel verrichtet wird, wird nicht quantifiziert, aber dennoch sind sie im Allgemeinen nicht 100% effizient. Diese abstrakte Ineffizienz wird durch die '''{{TransLink|Pollution}}''' repräsentiert, die von fast allen Maschinen produziert wird, wenn sie Arbeit verrichten (sowie durch das, was mit der physikalischen Materie des Brennstoffs passiert, wenn er verbraucht wird). Eine Ausnahme ist das Stromnetz. Im wirklichen Leben brummen Stromkabel, Transformatoren usw. und werden heiß, aber in Factorio erzeugt das Stromnetz keine Umweltverschmutzung.

In Factorio haben jedoch einige Dinge einen Wirkungsgrad von mehr als 100 %: Fließbänder und Gewässerpumpen bewegen Dinge, ohne dass sie mit Strom versorgt werden müssen, Geschütztürme rotieren und schießen ohne Strom, und Spieler bewegen sich und bauen Dinge, ohne dass sie essen müssen.

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	* '''Energie''' kann man sich als gespeicherte Arbeit vorstellen. Sie wird in Joule (Symbol J) gemessen.		* '''Energie''' kann man sich als gespeicherte Arbeit vorstellen. Sie wird in Joule (Symbol J) gemessen.
	* '''Arbeit''' ist das Ergebnis der Umwandlung einer Energieart in eine andere. Sie wird ebenfalls in Joule gemessen. (Siehe den [https://de.wikipedia.org/wiki/Arbeit_(Physik) Wikipedia-Artikel zur Arbeit].)		* '''Arbeit''' ist das Ergebnis der Umwandlung einer Energieart in eine andere. Sie wird ebenfalls in Joule gemessen. (Siehe den [https://de.wikipedia.org/wiki/Arbeit_(Physik) Wikipedia-Artikel zur Arbeit].)
	* '''Leistung''' ist die Rate der Arbeit. ~~Die~~ Menge der geleisteten Arbeit oder der erzeugten Energie in einer Zeiteinheit. Sie wird in Watt (Symbol W) gemessen. Ein Watt ist gleich einem Joule geteilt durch eine Sekunde, d.h. ein Joule pro Sekunde.		* '''Leistung''' ist die Rate der Arbeit. Es ist die Menge der geleisteten Arbeit oder der erzeugten Energie innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit. Sie wird in Watt (Symbol W) gemessen. Ein Watt ist gleich einem Joule geteilt durch eine Sekunde, d.h. ein Joule pro Sekunde.
	* '''Wirkungsgrad''' ist das Verhältnis zwischen der geleisteten ''nützlichen'' Arbeit und der aufgewendeten Energie. Er wird normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Seine Einheit wäre Joule pro Joule, aber wenn man etwas durch dasselbe dividiert, hebt sich das auf, also ist es dimensionslos.		* '''Wirkungsgrad''' ist das Verhältnis zwischen der geleisteten ''nützlichen'' Arbeit und der aufgewendeten Energie. Er wird normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Seine Einheit wäre Joule pro Joule, aber wenn man etwas durch dasselbe dividiert, hebt sich das auf, also ist es dimensionslos.
	* '''Anergie''', oder Energieentwertung, ist die Differenz zwischen verbrauchter Energie und geleisteter ~~Nutzarbeit~~.		* '''Anergie''', oder Energieentwertung, ist die Differenz zwischen verbrauchter Energie und geleisteter nützlicher Arbeit.

	Wenn man eine Energiequelle über eine gewisse Zeit einsetzt, um eine physikalische ~~Aufgabe zu erfüllen~~, dann hat sie Arbeit verrichtet und eine Energiemenge verbraucht.		Wenn man eine Energiequelle über eine gewisse Zeit einsetzt, um eine physikalische Tätigkeit auszuführen, dann hat sie Arbeit verrichtet und eine Energiemenge verbraucht.

	Siehe auch [[Units/de#Arbeit\|Arbeit]].		Siehe auch [[Units/de#Arbeit\|Arbeit]].
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	Abstrakt existiert Energie auch als:		Abstrakt existiert Energie auch als:
	* Die potentielle Energie eines Stücks Erz oder einer Einheit Öl/Wasser auf dem Boden oder an/in einem Fließband/Rohr, verglichen mit dem gleichen Stück/Einheit ~~unter dem~~ Boden/~~in dem~~ Meer.		* Die potentielle Energie eines Stücks Erz oder einer Einheit Öl/Wasser auf dem Boden oder an/in einem Fließband/Rohr, verglichen mit dem gleichen noch nicht abgebauten bzw. abgepumpten Stück/Einheit im Boden/Ölquelle/Meer.
	* Die kinetische Energie in Robotern, Fahrzeugen und Gegenständen sowie der Avatar des Spielers während der Bewegung.		* Die kinetische Energie in Robotern, Fahrzeugen und Gegenständen sowie der Avatar des Spielers während der Bewegung.
	* Der durch Waffen, Fahrzeuge und Feuer verursachte Schaden.		* Der durch Waffen, Fahrzeuge und Feuer verursachte Schaden.
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	* Maschinen, die Gegenstände produzieren, indem sie Eingangsprodukte in Ausgangsprodukte umwandeln ({{TransLink\|Oil refinery}}n, {{TransLink\|Assembling machine}}n usw.), verrichten Arbeit, indem sie die Komponenten in eine geordnetere Form zusammensetzen als das vorherige Produkt. Die daraus resultierende Erhöhung der Ordnung ist eine Form der potentiellen Energie. Die meisten verwenden dazu Elektrizität; die wichtigsten Ausnahmen sind {{TransLink\|Stone furnace\|Steinöfen}} und {{TransLink\|Steel furnace\|Hochöfen}}.		* Maschinen, die Gegenstände produzieren, indem sie Eingangsprodukte in Ausgangsprodukte umwandeln ({{TransLink\|Oil refinery}}n, {{TransLink\|Assembling machine}}n usw.), verrichten Arbeit, indem sie die Komponenten in eine geordnetere Form zusammensetzen als das vorherige Produkt. Die daraus resultierende Erhöhung der Ordnung ist eine Form der potentiellen Energie. Die meisten verwenden dazu Elektrizität; die wichtigsten Ausnahmen sind {{TransLink\|Stone furnace\|Steinöfen}} und {{TransLink\|Steel furnace\|Hochöfen}}.

	Die Arten von Arbeit, die ''in Joule'' gemessen werden, sind		Die Arten von Arbeit, die ''in Joule'' gemessen werden, sind:
	* {{TransLink\|Boiler}} wandeln die chemische Energie des Brennstoffs in Wärme um, die sie an {{TransLink\|Water}} abgeben, um {{TransLink\|Steam}} zu erzeugen. Heizkessel haben einen Wirkungsgrad von 50%, was bedeutet, dass die Hälfte der Energie des Brennstoffs verschwendet wird, anstatt in Dampf umgewandelt zu werden.		* {{TransLink\|Boiler}} wandeln die chemische Energie des Brennstoffs in Wärme um, die sie an {{TransLink\|Water}} abgeben, um {{TransLink\|Steam}} zu erzeugen. Heizkessel haben einen Wirkungsgrad von 50%, was bedeutet, dass die Hälfte der Energie des Brennstoffs verschwendet wird, anstatt in Dampf umgewandelt zu werden.
	* {{TransLink\|Nuclear reactor}}en wandeln die Kernenergie in {{TransLink\|Uranium fuel cell}}n in Wärme um. {{TransLink\|Heat exchanger}} übertragen dann diese Wärme, die durch {{TransLink\|Heat pipe}}e transportiert wird, auf Wasser und erzeugen Dampf.		* {{TransLink\|Nuclear reactor}}en wandeln die Kernenergie in {{TransLink\|Uranium fuel cell}}n in Wärme um. {{TransLink\|Heat exchanger}} übertragen dann diese Wärme, die durch {{TransLink\|Heat pipe}}e transportiert wird, auf Wasser und erzeugen Dampf.
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	== Anergie (Energieentwertung) und Umweltverschmutzung: Unterschiede zur realen Physik ==		== Anergie (Energieentwertung) und Umweltverschmutzung: Unterschiede zur realen Physik ==
	Ein Prozess mit höherem Wirkungsgrad (nützliche Arbeit pro verbrauchter Energieeinheit) produziert weniger Energieentwertung. Im wirklichen Leben ist die "gesamte" geleistete Arbeit immer gleich der verbrauchten Energie, ~~aber~~ die Menge der "nützlichen" Arbeit ~~kann~~ (normalerweise) geringer sein, kann ~~aber nicht~~ größer sein. Mit anderen Worten: Ein Prozess kann keinen höheren Wirkungsgrad als 100 % haben~~, d. h~~. er ~~würde~~ mehr Arbeit verrichten als die Energie, die man ihm zuführt. Dies ist bekannt als das Prinzip der Energieerhaltung. Die Differenz zwischen der nützlichen und der gesamten Arbeit ist die "Anergie", normalerweise in Form von Wärme. Die Unmöglichkeit, (alle) Anergie zur Verrichtung von Arbeit zu verwenden, ist als zweiter Hauptsatz der Thermodynamik bekannt.		Ein Prozess mit höherem Wirkungsgrad (nützliche Arbeit pro verbrauchter Energieeinheit) produziert weniger Energieentwertung. Im wirklichen Leben ist die "gesamte" geleistete Arbeit immer gleich der verbrauchten Energie, und die Menge der "nützlichen" Arbeit wird (normalerweise) geringer sein, und sie kann nie größer sein. Mit anderen Worten: Ein Prozess kann keinen höheren Wirkungsgrad als 100 % haben. Sonst würde er mehr Arbeit verrichten als die Energie, die man ihm zuführt. Dies ist bekannt als das Prinzip der Energieerhaltung. Die Differenz zwischen der nützlichen und der gesamten Arbeit ist die "Anergie", normalerweise in Form von Wärme. Die Unmöglichkeit, (alle) Anergie zur Verrichtung von Arbeit zu verwenden, ist als zweiter Hauptsatz der Thermodynamik bekannt.

	Die tatsächliche Menge an Arbeit, die von den meisten ~~Prozessen~~ im Spiel verrichtet wird, wird nicht quantifiziert, aber dennoch sind sie im Allgemeinen nicht 100% effizient. Diese abstrakte Ineffizienz wird durch die '''{{TransLink\|Pollution}}''' repräsentiert, die von fast allen Maschinen produziert wird, wenn sie Arbeit verrichten (sowie durch das, was mit der physikalischen Materie des Brennstoffs passiert, wenn er verbraucht wird). Eine Ausnahme ist das Stromnetz. Im wirklichen Leben brummen Stromkabel, Transformatoren usw. und werden heiß, aber in Factorio erzeugt das Stromnetz keine Umweltverschmutzung.		Die tatsächliche Menge an Arbeit, die von den meisten Vorgängen im Spiel verrichtet wird, wird nicht quantifiziert, aber dennoch sind sie im Allgemeinen nicht 100 % effizient. Diese abstrakte Ineffizienz wird durch die '''{{TransLink\|Pollution}}''' repräsentiert, die von fast allen Maschinen produziert wird, wenn sie Arbeit verrichten (sowie durch das, was mit der physikalischen Materie des Brennstoffs passiert, wenn er verbraucht wird). Eine Ausnahme ist das Stromnetz. Im wirklichen Leben brummen Stromkabel, Transformatoren usw. und werden heiß, aber in Factorio erzeugt das Stromnetz keine Umweltverschmutzung.

	In Factorio haben jedoch einige Dinge einen Wirkungsgrad von mehr als 100 %: Fließbänder und Gewässerpumpen bewegen Dinge, ohne dass sie mit Strom versorgt werden müssen, Geschütztürme rotieren und schießen ohne Strom, und Spieler bewegen sich und bauen Dinge, ohne dass sie essen müssen.		In Factorio haben jedoch einige Dinge einen Wirkungsgrad von mehr als 100 %: Fließbänder und Gewässerpumpen bewegen Dinge, ohne dass sie mit Strom versorgt werden müssen. Geschütztürme rotieren und schießen ohne Strom, und Spieler bewegen sich und bauen Dinge, ohne dass sie essen müssen.