Indholdsfortegnelse
Der findes flere forskellige energiformer:
9.1.1 Strålingsenergi
Solens energi kommer til jorden i form af strålingsenergi. Strålingsenergi fra solen er elektromagnetisk stråling, og det tager 8 minutter for solens stråling at komme til Jorden som bølger. Så snart bølgerne fysisk rammer Jordens overflade bliver energi afsat, hvilket for eksempel betyder, at jorden opvarmes, eller der bliver lavet fotosyntese i planter.
9.1.2 Kemisk energi
Kemisk energi er, når kemiske forbindelser ved en kemisk reaktion omdannes til en anden forbindelse med lavere energi, således at energi frigives til omgivelserne.
Kemisk energi er eksempelvis den energi der bliver frigivet, når et stof forbrænder. Det mad vi spiser og forbrænder i vores krop frigiver kemisk energi.
I et batteri foregår en kemisk reaktion, og i batteriet omdannes kemisk energi til elektrisk energi.
Kemisk energi
Forbrænding af olie, kul, gas frigiver også kemisk energi.
Kul mine
9.1.3 Elektrisk energi
Elektrisk energi er, når ladninger (elektroner) strømmer gennem en ledning og overfører energi til en motor, en lampe eller noget andet, der drives af elektrisk strøm. Elektrisk strøm overfører energi, og vi kan ikke gemme elektrisk energi – hvis elektrisk energi skal gemmes/lagres, så skal den omdannes til en anden energiform.
Elektrisk energi
9.1.4 Bevægelses energi
Bevægelsesenergi kaldes også for kinetisk energi. Når genstande har fart på, så har de bevægelsesenergi. Bevægelsesenergien afhænger af genstandens masse og hastighed.
Bevægelsesenergi
Barringer-krateret i Arizona,USA.
Barringer krateret er et krater fra et meteor nedslag for 50.000 år siden, hvor en 300.000 tons tung meteorit med en fart på 20 km/sek bragede ind i ørkenen i Arizona, USA. Ved nedslaget bliver al den bevægelsesenergi lavet om til andre energiformer, og efterlader et krater på ca. 1,2 kilometer i bredden og ca. 170 meter dybt.
9.1.5 Beliggenhedsenergi
Beliggenhedsenergi kaldes også potentiel energi. For at definere en genstands beliggenhedsenergi, skal man først beslutte hvor nulpunktet er.
Beliggenhedsenergi
Hvis nulpunktet sættes til vandets overflade i en svømmehal, så har pigen højt oppe i tårnet en beliggenhedsenergi. Beliggenhedsenergien afhænger af pigens masse, og højden over nulpunktet – vandets overflade. Beliggenhedsenergien udløses og omdannes, når pigen springer ud fra tårnet.
9.1.6 Mekanisk energi
Når en genstand har beliggenhedsenergi og påbegynder et fald ned mod nulpunktet, så bliver beliggenhedsenergien omdannet til bevægelsesenergi.
Fordi bevægelsesenergi og beliggenhedsenergi er så tæt forbundet har man et udtryk for den samlede energi:
Mekanisk energi
Geyser
9.1.7 Termisk energi
Termisk energi er det samme som varmeenergi. Termisk energi skyldes molekylebevægelser.
Varmeenergi er termisk energi
Når et stofs termiske energi vokser, så kan det være fordi temperaturen stiger, og stoffet bliver varmere, smelter eller fordamper.
Vand, energi og faser
Energi varmeenergi
Hvis man tilfører energi, og den termiske energi dermed stiger for et stof i en fase, bevæger atomerne sig hurtigere, og temperaturen stiger.
Hvis man tilfører energi til et stof som gennemgår en faseovergang – altså en smeltning eller fordampning – så sker der ikke en ændring i atomernes bevægelseshastighed. Temperaturen stiger ikke men er konstant.
Det skyldes, at energien der tilføres, bliver brugt til at nedbryde strukturen fra den ene fase til den anden – for eksempel fra is til vand.
Man kan få energien tilbage igen ved at gå den anden vej – altså fra gas til væske eller væske til fast.
Det kræver altså energi at opvarme, smelte eller fordampe et stof, men vi kan få energien tilbage, ved at stoffet fortættes (kondensering), eller ved at stoffet går fra flydende til fast.
Teori: faseskift i dåse
Aktivitet: Vands varmekapacitet.
Vands varmekapacitet er den mængde energi, der skal til at opvarme vandet 1 grad.
På videoen kan I se, hvordan forsøget udføres. Der er mulighed for at indsamle data fra videoen. I kan stoppe videoen og notere datasæt, men I skal mindst notere fire datasæt.
Vands varmefylde med data
Sæt data ind i en graf, hvor temperatur afsættes på x-aksen og energi på y-aksen. Husk at bruge kJ (kilojoule) som energimål.
Find grafens hældningstal. I kan eventuelt bruge Excel som databehandlingsprogram.
Hældningstallet fortæller hvor meget energi, der skal til at opvarme 1 kg vand 1 grad.
Da der er anvendt 1 kg vand, vil hældningstallet være det samme som vandets varmekapacitet.
Aktivitet: Vands fordampningsvarme.
Fordampningsvarme er den energimængde, det kræver at fordampe 1 kg af et stof.
På videoen kan I se, hvordan forsøget udføres. Der er mulighed for at indsamle data fra videoen.
Forsøget, vands fordampningsvarme
I skal finde ud af, hvor meget vand der er fordampet og hvor meget energi, der er brugt til at fordampe vandet. Det gør I ved at dividere den tilførte energimængde med massen af det vand, der er fordampet. Den værdi I får, er fordampningsvarmen.
Sammenlign med tabelværdien på 2257 kJ/kg.
9.1.8 Energikvalitet
Energikvalitet
Når energi har en høj energikvalitet, betyder det, at vi er i stand til at udnytte en stor del af energien. På samme måde kan vi kun udnytte en lille del af energien, hvis energien har en lav energikvalitet. Energiformer som mekanisk- og elektrisk energi har en høj energikvalitet, mens kemisk energi har en lidt lavere energikvalitet og varmeenergi(termisk energi) har en endnu lavere energikvalitet.
