Energi
Vad är energi?
Förmåga att uträtta ett arbete
Olika former av energi
- Lägesenergi
- Rörelseenergi
- Värmeenergi
- Strålningsenergi
- Massa
- Kemisk energi
- Elektrisk energi
När jojon åker ner, omvandlas dess lägesenergi till rörelseenergi. När den åker upp igen, omvandlas rörelseenergin till lägesenergi. Demonstrera med en penna!
- Lägesenergi – lyft upp den
- Rörelseenergi – släpp den
- Värmeenergi – vart tar rörelseenergin vägen när pennan når golvet?
- Omvandlas till värmeenergi hos golvet och pennan, som blir varmare
- Molekylerna i golvet och pennan rör sig snabbare = de blir varmare
- Strålningsenergi
- Molekylerna avger värmestrålning, temperaturen sjunker, molekylerna rör sig mindre.
Förhållandet mellan temperatur och rörelseenergi
Molekyler och atomer rör sig!
Snabbare rörelse ⇒ högre rörelseenergi ⇒ högre temperatur
Vad händer om man tar bort all rörelseenergi från ett ämne?
- Vi uppnår absoluta nollpunkten –
-273,15°C = 0K
Energiprincipen
Energi kan ej förstöras eller nyskapas, bara omvandlas!
- Men någon gång måste ju all massa skapats... :-/
Energikvalitet
Vissa energiformer är mer användbara än andra
- El & vattnets rörelseenergi är enkla att utnyttja till våra egna ändamål = hög kvalitet
- Spillvärme från t.ex. bilmotorn är svår att utnyttja = energi med låg kvalitet
Verkningsgrad
= Den del av energin som kan användas till ”nyttiga” ändamål
Exempel
Bilar
- 30% av energiinnehållet i bensin används till att driva bilen framåt.
- 70% avgår som värme
- Verkningsgraden är 30%
Koleldat elkraftverk
- 40% av energiinnehållet i kol omvandlas till elektrisk energi
- Verkningsgraden = 40%
Vilket är smartast: Att använda kol till att värma hus, eller el från ett koleldat elkraftverk?
Hur mäter man energi?
Frågan är egentligen långt för komplicerad för att besvara på NkA-kursen. Men vi ska i alla fall prata lite om enheten för energi!
- Jordens dragningskraft på ett föremål som väger 0,1kg ≈ 1N.
- Lyfter du föremålet 1m har du tillfört föremålet energin 1N·m
- Enheten för energi är så viktig, att den har fått en alldeles egen enhet: 1J = 1Nm
- Fler sätt att skriva energienheten på
- 1J = 1Nm = 1Ws ≈ 0,24cal
Energi från solen
Fusionsreaktioner i solen
Fusionsreaktioner i solen. Väteatomer slås samman till heliumatomer
En liten del av massan när helium bildas omvandlas till strålningsenergi (ljus & värme)
Ljuset & värmen når jorden
Hav värms upp, vindar uppstår
Växterna växer...
Fotosyntesen
Klorofyll fångar ljusenergi
Ljusenergi hjälper till att omvandla koldioxid + vatten till druvsocker och syrgas
Ordformel:
- Ljusenergi + koldioxid + vatten → druvsocker + syrgas
Kemisk formel
- hν + 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Cellandning
Alla levande organismer har förmåga till cellandning – även växterna!
Ung. omvänd fotosyntes
