E n e r g i

Vad är energi?

Energi behövs för att något ska kunna hända: • Växter och djur behöver energi för att leva.

• Energi behövs för att ett föremål ska kunna förflyttas.

• Energi behövs för att vatten ska koka.

Definition: Energi krävs för att man ska kunna uträtta ett arbete.

Olika former av energi

Kärnenergi: Den energi som håller ihop atomerna kallas för kärnenergi.

+ +

Olika former av energi

Strålningsenergi: När atomer slås ihop frigörs kärnenergin i form av strålningsenergi. + + + + + + Detta kallas för (fusion) och händer i solen.

i form av ljus.

+ Strålningen når jorden

Olika former av energi

• • • Kemisk energi: Solljuset når jorden och klorofyll i gröna växter fångar ljusenergi Ljusenergi hjälper till att omvandla koldioxid + vatten till druvsocker och syrgas = Fotosyntes. Detta är en form av kemisk energi.

Människor får i sig energin när vi äter växter och djur som har ätit växter.

Olika former av energi

Lägesenergi: Vi kan använda energin för att till exempel lyfta saker: När vi lyfter penna uppåt får den lägesenergi.

Olika former av energi

Rörelseenergi: När man sedan släpper pennan igen, faller den mot marken. Pennan har fått rörelseenergi.

Olika former av energi

Värmeenergi: När pennan kraschar i golvet bildas det värme som sprider ut sig i rummet. Rörelseenergin har omvandlats till värmeenergi som strålar ut i universum igen.

Vart tar rörelseenergi vägen när pennan når golvet?

• Rörelseenergi omvandlas till värmeenergi hos golvet och pennan, som blir varmare • Molekylerna i golvet och pennan rör sig snabbare = de blir varmare • Molekylerna avger värmestrålning • Temperaturen sjunker • Molekylerna rör sig mindre • Vad händer om man tar bort all rörelseenergi från ett ämne?

• Vi uppnår absoluta nollpunkten (- 273

o C)

Olika former av energi

Vad skulle hända om energin inte försvinner ut i rymden igen?

Energiprincipen

?

Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas mellan olika energiformer!

Kärnenergi Kemisk energi Strålningsenergi Lägesenergi Värmeenergi Rörelseenergi

Energikvalitet - Exergi

Vissa energiformer är mer användbara än andra: Energiformer som låter sig omvandlas helt och fullt till andra energiformer sägs ha hög kvalitet.

El och vattnets rörelseenergi är enkla att utnyttja till våra egna ändamål.

Energikvalitet

Spillvärme från t.ex.

bilmotorn är svår att utnyttja.

Man säger att energi har låg kvalitet .

Verkningsgrad

Den del av energin som kan användas till ”nyttiga” ändamål kallas för verkningsgrad.

30% av energiinnehållet i bensin används till att driva bilen framåt och 70% avgår som värme Verkningsgraden är 30%

Verkningsgrad

Den del av energin som kan användas till ”nyttiga” ändamål kallas för verkningsgrad.

40% av energiinnehållet i kol omvandlas till elektrisk energi Verkningsgraden = 40%

Effekttal

Energienheter

• Jordens dragnings kraft på ett föremål som väger 100 g (0,1 kg) ≈ 1

Newton

(1N). • Lyfter du föremålet 1 m har du tillfört föremålet energi 1

Newtonmeter

(1 N∙m) • För kemisk bunden energi (t.ex. i mat) används ofta energienheter

Joule

(1 J = 1 N∙m) eller den äldre enheten

kalori

(1 cal = 4,2 J) • Elektrisk energi – 1

wattsekund

(1Ws),

1 wattimme

(1Wh)

ENERGIFORMER

KINETISK ENERGI

I varje form rörelse av partiklar eller vågor

POTENTIELL ENERGI

Upplagrad energi som väntar på att bli utlöst

Kinetisk energi

• Vindenergi luft i rörelse • Elektrisk ström elektroner i rörelse • Värmeenergi • Ljusenergi • Ljudenergi molekyler i rörelse vågor eller fotoner i rörelse tryckvåg som följd av molekyler i rörelse

Potentiell energi

Fjäderenergi - sammanpressad eller sträckt fjäder Lägesenergi - stillastående vatten i en bergsjö Kemisk energi - förbränning av bensin och olja, batterier, matvaror Kärnenergi - klyvning och fusion av kärnor