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.Strålningen når jordeni form av ljus.

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 äterväxter och djur som har ätit växter.

Olika former av energi

Lägesenergi:

Vi kan använda energin föratt till exempel lyfta saker:

När vi lyfter penna uppåtfår den lägesenergi.

Olika former av energi

Rörelseenergi:

När man sedan släpperpennan igen, faller denmot marken. Pennanhar 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 (- 273oC)

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

StrålningsenergiStrålningsenergi

Kemisk energi

Lägesenergi

RörelseenergiVärmeenergi

→→

→

→

→→

?The Big Bang

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 attutnyttja.Man säger att energihar 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 och70% 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 ENERGII varje form rörelse av partiklar eller vågor

POTENTIELL ENERGIUpplagrad energi som väntar på att bli utlöst

Kinetisk energi

• Vindenergi - luft i rörelse

• Elektrisk ström - elektroner i rörelse

• Värmeenergi - molekyler i rörelse

• Ljusenergi - vågor eller fotoner i rörelse

• Ljudenergi - 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