Energie en energieomzettingen

1. Energie en energieomzettingen Energiebronnen

2. Wat is een energiebron? Een energiebron is elk voorwerp of elke materie die energie bevat en dat kan overdragen op andere voorwerpen of op een andere materie.

3. Enkele voorbeelden van energiebronnen De wind De zon (zie zonnecollector van Almeria) Fossiele brandstoffen (aardolie, aardgas, steenkool) Voedsel Brandend hout Een rollende bowlingbal Uranium (kerncentrale) Magneten …

4. Energie en energieomzettingen Energievormen

5. Verschillende soorten energie: energievormen De energie van de rollende bowlingbal is van een andere aard dan de energie van de zon. We moeten onderscheid maken tussen de verschillende energievormen.

6. Energievormen We zullen in de lessen fysica 8 vormen van energie bespreken: • Kinetische energie • Potentiële energie • Gravitationeel • Elastisch • Kernenergie • Elektrische energie • Magnetische energie • Chemische energie • Stralingsenergie • Warmte

7. Kinetische energie Uitleg Voorbeelden Deze energie heeft alles te maken met beweging. Elk voorwerp dat beweegt (met een bepaalde snelheid ≠ 0) bevat op dat moment kinetische energie. Wanneer een voorwerp stopt met bewegen (snelheid = 0), heeft het GEEN kinetische energie meer. Rollende bowlingbal Wind Waterval Rijdende auto Een vliegtuig (dat rijdt of vliegt) Kortom: ALLES wat in beweging is, bevat kinetische energie.

8. Potentiële energie Gravitationeel Elastisch Elk voorwerp dat zich in het zwaarteveld van de aarde of andere planeet bevindt (en niet op de grond ligt), KAN naar beneden vallen als je het loslaat. Hoe verder (hoger) de voorwerpen zich bevinden van de grond, hoe dieper ze kunnen vallen, dus hoe meer potentiële energie ze bevatten. Een veer of ander elastisch voorwerp, die uitgerekt of ingedrukt is, KAN energie overbrengen naar een ander voorwerp als je het loslaat. Hoe meer de veer is uitgerekt of ingedrukt, hoe meer energie ze bevat, en hoe meer energie ze kan overbrengen.

9. Kernenergie Kernenergie is energie die vrijkomt door de kernen van bepaalde atomen te splijten. Enkel uranium en plutonium zijn hiervoor geschikt. Het splijten gebeurt in kerncentrales, waar het onder controle kan gehouden worden. Bij het splijten van 1 uraniumkern komt evenveel energie vrij als bij het verbranden van 2,6 ton steenkool. Kernenergie heeft veel voordelen, maar ook veel ernstige en gevaarlijke nadelen. Lees hier meer over in de cursus op de ELO.

10. Elektrische energie • Elektriciteit op zich komt maar in geringe mate voor in de natuur: • Bliksem • Statische elektriciteit (vb: schok die je kan krijgen als sommige voorwerpen aanraakt) • Dieren die elektrisch geladen zijn (vb: rog, sidderaal) • Gelukkig kan de mens zelf elektriciteit opwekken, door kinetische energie om te zetten in elektrische energie. Hoe dat gebeurt zien we verder in de ELO cursus.

11. Magnetische energie • Magneten trekken bepaalde metalen aan die zich in het magnetisch veld van de magneet bevinden. • Een magnetisch veld bestaat altijd uit 2 polen: noord en zuid. • Het veld is opgebouwd uit veldlijnen die van noord naar zuid lopen. • Soorten magneten: • Permanente magneten • Hoefijzermagneet (of U-vormige magneet) • Staafmagneet • Elektromagneten • Supergeleidende magneten (komt niet veel voor)

12. Chemische energie • Dit is de energie die sommige stoffen bevatten dankzij de opbouw van de atomen en moleculen. • Voorbeelden: • Sommige stoffen reageren chemisch met elkaar. Bij deze reactie komt energie vrij. (vb: batterijen, glowsticks,…) • Sommige stoffen ontbranden goed en/of blijven zeer lang branden, wat warmte oplevert. • LET OP: hout is een chemische energiebron, brandend hout is een warmtebron!

13. Stralingsenergie • Alle energie die via straling zich voortplant. • Straling is het transport van energie waarbij geen materie nodig is om zich voort te planten. • Hieronder valt o.a.: • Licht • Laser • Radioactieve straling • Elektromagnetische straling

14. Wind Wind = lucht die zich verplaatst (bezit energie). Door die verplaatsing kan de wind andere voorwerpen in beweging brengen (overdragen van energie naar een ander voorwerp). Wind is een energiebron

15. De zon • Deze enige ster in ons zonnestelsel (de zon) is een brandende gasbol. • De stralen die het uitzendt, komen toe op onze aarde. • Deze stralen kunnen wij gebruiken voor allerlei toepassingen: • Zonnepanelen zetten deze stralen om in elektriciteit. • We kunnen er dingen mee opwarmen. • We kunnen onze huid laten bruinen. • … Conclusie: De zon bevat energie De zon kan energie overdragen op andere voorwerpen. De zon is een energiebron

16. Fossiele brandstoffen • = natuurlijke grondstoffen die vanwege hun chemische structuur energie bevatten • Worden o.a. gebruikt als brandstof voor: • Verbrandingsmotoren • Comfort (verwarming, koken, …) Deze stoffen bevatten energie door hun structuur. Deze stoffen kunnen energie overdragen op andere voorwerpen. Fossiele brandstoffen zijn energiebronnen

17. Voedsel We moeten eten om te overleven. Ons voedsel bevat de energie die we nodig hebben om: Lichaamstemperatuur op peil te houden. Te bewegen Te denken … Voedsel bevat energie, en kan energie overbrengen op mensen en dieren. Voedsel is een energiebron

18. Brandend hout We gebruiken hout om: Te verbranden in de kachel Te koken op houtvuur Ons te warmen bij het kampvuur Oorlog te voeren (lang geleden: vuurpijlen) Hout is net zoals de fossiele brandstoffen een materiaal dat gemakkelijk en lang brandt. Dit komt door de structuur van het materiaal. Brandend hout kan iets verwarmen, of anders gezegd: energie overbrengen op zijn omgeving. Hout is een energiebron.

19. Rollende bowlingbal Door de beweging die de bal bezit kan hij de kegels omver werpen. De bal bezit energie. De bal kan zijn energie overbrengen op andere voorwerpen. Een rollende bowlingbal is een energiebron

20. Uranium • Deze stof wordt gebruikt in kerncentrales. Door atoomkernen van het uranium te splijten, komt er ENORM veel energie vrij, die overgedragen wordt aan de nabije voorwerpen: • Warmte • Gevaarlijke radioactieve straling • De energie die deze stof bevat ligt opnieuw in de structuur van de atomen van die stof. Uranium is een energiebron

21. Magneten Magneten bezitten de eigenschap dat ze sommige metalen aantrekken. Magneten kunnen dus bepaalde metalen in beweging brengen en zelf magnetisch maken als ze ermee in contact komen. Anders gezegd: ze kunnen hun energie overbrengen naar andere voorwerpen. Een magneet is een energiebron