Transcript Hva er energi?

Hva er energi?
Energi er det som får noe til å
skje.
Enheten for energi er joule,
med symbolet J.
Det er to grunnleggende
hovedformer for energi:
– bevegelsesenergi og
– stillingsenergi
Energikilder og energimottagere
Energikjede for elektrisk vannvarmer:
Sola → havet → skyer → innsjø → vannenergiverk → vannvarmer→
energilager → radiator → bolig → omgivelsene
Energikjede for oljefyr:
Sola → organisk materiale →
fyringsolje → oljefyr →
energilager → radiator →
bolig → omgivelsene
Energikjede for solfanger:
Sola → solfanger →
energilager → radiator →
bolig → omgivelsene
Energioverføring
Energi kan overføres fra ett sted til et annet
ved varme eller ved arbeid.
– Varme er energioverføring som følge av
temperaturforskjell.
– Arbeid er energioverføring som følge
av at krefter virker på en gjenstand som
beveger seg.
Effekt
Effekt er overført energi (arbeid eller
varme) per tidsenhet. Enheten er watt,
med symbolet W
http://ndla.no/nb/amendorelecture/13178
Varme
Varme er energioverføring som følge
av temperaturforskjell.
Temperatur
Temperatur er et mål på den indre
energien i en gjenstand.
Indre energi
Den indre energien er summen av
bevegelsesenergien og
stillingsenergien til partiklene som
gjenstanden er bygd opp av.
http://ndla.no/nb/amendorelecture/12916
Temperatur og
temperaturskalaer
Temperatur er et mål på
den indre energien i en
gjenstand. Jo mer atomene beveger seg,
desto høyere blir temperaturen.
Celsiusskalaen har nullpunkt ved den
temperaturen der vann fryser til is, og
hundrepunktet er satt ved temperaturen der
vann koker (ved 1 atm trykk). Enheten er
grad celsius, °C.
Kelvinskalaen starter i det absolutte
nullpunkt (–273,15 ºC og ingen partikkelbevegelse) og har bare plussgrader. Enheten
er kelvin, K.
Tilstandsformer
Tilstandsform,
temperatur og
varme
Platåene definerer smeltepunkt og kokepunkt.
I en tilstandsovergang blir
det overført energi uten at
temperaturen endrer seg.
– Overgang fra fast stoff til
væske eller fra væske til
gass krever energi.
– Størkning og
kondensering avgir
energi.
Spesifikk varmekapasitet (c)
Spesifikk varmekapasitet (c) forteller hvor
mye varme vi må tilføre 1 kg av et stoff for å
få en temperaturstigning på 1 °C.
Fordamping og koking
Fører begge til tilstandsovergang fra væske til gass.
Fordamping foregår ved alle temperaturer, men
skjer bare fra overflaten av væsken.
Koking foregår når temperaturen i væsken når
kokepunktet og skjer også inne i væsken.
Spesifikk fordampingsvarme angir
hvor mye varme som
må tilføres 1 kg av et
stoff for at det skal
fordampe.
Energiloven
Energi kan verken oppstå eller
forsvinne, bare overføres fra én
energiform til en annen.
Loven om energikvalitet
I en energioverføring synker den
samlede energikvaliteten.
Høyverdige og lavverdige energiformer
En energiform er høyverdig dersom den enkelt kan overføres til
nyttige energiformer. En energiform er lavverdig dersom den
vanskelig kan overføres til nyttige energiformer.
Virkningsgrad
Virkningsgraden for en energioverføring er forholdet mellom den
nyttige energien vi henter ut og den energien vi tilfører.
Verdens energibruk
Fornybare og
ikke-fornybare energikilder
Fornybar eller ikkefornybar?
Solfangere
Solfangere overfører strålings-energi
fra sola til indre energi i vann. Vannet
føres til et energi-lager og kan brukes
til varmtvann eller til oppvarming av
boliger.
Solfangere kan være en del av
takkonstruksjonen i et hus eller et
stort fjernvarmeanlegg.
Solfangeranlegg
Varmepumper
En varmepumpe overfører indre energi fra
omgivelsene til en bolig slik at innetemperaturen i boligen stiger mens utetemperaturen faller (et omvendt kjøleskap).
Fordi utetemperaturen er lavere enn
innetemperaturen, må varmepumpa bruke
høyverdig elektrisk energi.
Solcelleanlegg
I solceller blir solenergi omgjort
direkte til elektrisk energi.
I Norge bruker vi solceller mest i
hytteområder som ligger langt fra
eksisterende elektrisitetsnett.
Solcellene er i dag så effektive at de
også kan levere elektrisk energi til
bolighus og kontorbygg.
Serie- og parallellkobling
Spenning (U)
= 12 V + 12 V + 12 V = 36 V
Spenning (U) = 12 V
Effekt (P)
= 3 · 100 W = 300 W
Effekt (P)
= 3 · 100 W = 300 W