Thema 10 Energie
Thema 10 Energie
Learning objective
Lesduur is: 50 minOnderdelen in deze les
Thema 10 Energie
Learning objective
Deze slide heeft geen instructies
Hoe komt energie voor op onze aarde?
1.1. Wat is energie?
Deze slide heeft geen instructies
Systemen
Systeem = een afgebakend deel dat je onderzoekt. Een voorwerp of objecten die je onderzoekt. Daarbuiten ligt 'de omgeving'.
Gesloten systeem = er komt geen extra massa in of uit het systeem.
Bv. water opwarmen met VS zonder deksel
geïsoleerd systeem = er komt geen energie in of uit het systeem
Veel systemen, waaronder planten en
dieren, zijn open en niet geïsoleerde
systemen, omdat ze voedsel, zuurstofgas
en energie uitwisselen met de omgeving.
Notatie
Grootheid: energie
SI-eenheid: joule symbool: J
Afgeleide grootheden: kilojoule - calorie - kilocalorie
Bijvoorbeeld: de energiewaarde van een banaan is
363 000 joule.
E = 363 000 J
1 joule = nodig om 100 g (een kiwi) op te heffen tot 1 m hoogte
- nodig om een microgolf 0,001 s te laten draaien
- die door het menselijk lichaam kan
omgezet worden in 0,01 s
- nodig om de temperatuur van 1 g water met 0,25 °C te verhogen
- die gelijk is aan de voedingswaarde van 0,0003 g banaan
- die vervat zit in 1/35 000 000 l benzine, of 1 l benzine levert 35 miljoen joule.
Energievormen
1. temperatuur: een maat voor de gemiddelde kinetische energie (bewegingsenergie) van moleculen
2. Warmte: de overdracht van energie van het ene voorwerp naar het andere. Dit gebeurt steeds spontaan van het voorwerp met een lage temperatuur naar een hoge temperatuur.
3. Thermische energie: de totale kinetische energie (of bewegingsenergie) van alle moleculen binnen een voorwerp.
(een pot heet water bevat meer thermische energie dan een kopje heet water. De temperatuur kan wel hetzelfde zijn).
4. Kinetische energie: een vorm van energie die een lichaam bezit vanwege de traagheid van massa.
5. Chemische energie is de totale energie die opgeslagen zit in de bindingen tussen de atomen en moleculen. Ze kan vrijkomen door een chemische reactie tussen de deeltjes, zoals bij de werking van een batterij.
6. potentiële energie : de verandering die een voorwerp kan verrichten of ondergaan als gevolg van de toestand waarin het zich bevindt. bv: een watermeloen kan je breken door er vele elastiekjes rond te spannen.
Extra: Welke energievormen zijn nog niet besproken?
7. Kernenergie is een energie die vrijkomt door kernreacties tussen atoomkernen. (In een
kerncentrale komt thermische energie vrij die op conventionele manier (via stoom, turbines en generatoren) in elektriciteit kan worden
omgezet.)
8. Stralingsenergie
9. Elektische energie
Sleepvraag
temperatuur
warmte
thermische energie
kinetische energie
chemische energie
potentiële energie
is de totale energie die opgeslagen zit in de bindingen tussen de atomen en moleculen.
de verandering die een voorwerp kan verrichten of ondergaan als gevolg van de toestand waarin het zich bevindt.
een maat voor de gemiddelde kinetische energie (bewegingsenergie) van moleculen
de overdracht van energie van het ene voorwerp naar het andere. Dit gebeurt steeds spontaan van het voorwerp met een lage temperatuur naar een hoge temperatuur.
de totale kinetische energie (of bewegingsenergie) van alle moleculen binnen een voorwerp.
een vorm van energie die een lichaam bezit vanwege zijn snelheid (en dus beweging).
Deze slide heeft geen instructies
Leg uit: nuttige en niet-nuttige energie
Kies een systeem en leg in je eigen woorden uit hoe de totale energie die het systeem binnenkomt wordt omgezet in zowel nuttige energie als niet‑nuttige energie.
Tijdens energieomzettingen gaat er telkens een beetje energie verloren.
Waar
Niet waar
Deze slide heeft geen instructies
Wat gebeurt er met de energie van schuivende munten die botsen tegen een rij stilstaande munten?
Verklaring
De munten hebben energie nodig om te bewegen. Wanneer een munt gaat schuiven en tegen een andere munt aanbotst, dan wordt zijn kinetische energie doorgegeven aan de munt waarop bij botst. Liggen er nog munten in de rij, dan wordt de energie telkens doorgegeven, tot de laatste vrije munt die in beweging komt (kinetische energie). Als er twee munten tegelijkertijd botsen, dan is er tweemaal zoveel energie, genoeg om twee munten op het einde van de rij in beweging te brengen.
Een leuke toepassing hierop is de Newton pendel.
Hoe goed kan een ballon tegen vuur?
Verklaring
De ballon met lucht gaat kapot door de warmte van het vuur. In de ballon met water koelt het water de ballon af, waardoor hij niet stuk gaat.
Water heeft een grotere warmtecapaciteit dan lucht. Het water neemt zoveel warmte op, dat de temperatuur van de ballon zelf niet hoog genoeg wordt om het rubber kapot te maken.
Welke energieomzetting ondergaan beide ballen
die samen op een hoogte worden losgelaten?
Verklaring
De ballen hebben energie nodig om te bewegen. Hoe meer kinetische energie, hoe groter de beweging is. De massa van de ballen speelt hierbij ook een rol.
Het optillen van een zware bal kost meer energie dan het optillen van een lichte bal. Hun potentiële energie is op het loslaatpunt dus verschillend.
- De potentiële energie van de basketbal is groter.
- De potentiële energie van de tennisbal is kleiner.
Worden de ballen tegelijkertijd losgelaten, dan wordt hun potentiële energie omgezet in kinetische energie van beweging.
- De kinetische energie van de basketbal is daarom ook groter.
- De kinetische energie van de tennisbal is daarom kleiner.
Als de ballen botsen geeft elke bal een deel van zijn energie over op de andere bal.
- De basketbal heeft meer energie om door te geven aan de tennisbal dan vice versa, waardoor de tennisbal harder wegschiet.
- De basketbal krijgt niet zoveel energie van de tennisbal en stuitert daarom niet zo hard.
Deze slide heeft geen instructies
Verklaring
De ballen hebben energie nodig om te bewegen. Hoe meer kinetische energie, hoe groter de beweging is. De massa van de ballen speelt hierbij ook een rol.
Het optillen van een zware bal kost meer energie dan het optillen van een lichte bal. Hun potentiële energie is op het loslaatpunt dus verschillend.
- De potentiële energie van de basketbal is groter.
- De potentiële energie van de tennisbal is kleiner.
Worden de ballen tegelijkertijd losgelaten, dan wordt hun potentiële energie omgezet in kinetische energie van beweging.
- De kinetische energie van de basketbal is daarom ook groter.
- De kinetische energie van de tennisbal is daarom kleiner.
Als de ballen botsen geeft elke bal een deel van zijn energie over op de andere bal.
- De basketbal heeft meer energie om door te geven aan de tennisbal dan vice versa, waardoor de tennisbal harder wegschiet.
- De basketbal krijgt niet zoveel energie van de tennisbal en stuitert daarom niet zo hard.
Toetsvraag /2 punten
1. Kruis de goede antwoorden op de onderzoeksvraag aan. /2
Welke veranderingen kan een systeem ondergaan als gevolg van energie?
Alles heeft energie, ook iets wat niet leeft of niet beweegt.
Hoe meer energie een systeem bevat, hoe groter de verandering kan zijn.
Een stofomzetting binnen een systeem kan een gevolg zijn van energie.
Een systeem kan door energie een vormverandering of verplaatsing ondergaan.
Een organisme, machine of ecosysteem bezit energie.
Deze slide heeft geen instructies
Welke energievormen ken je nog?
potentiële energie
energie van een voorwerp op een hoogte of onder mechanische spanning.
thermische energie
energie in de vorm van warmte
elektrische energie
energie die vervat zit in elektriciteit
stralingsenergie
energie die afkomstig is van een stralingsbron
kinetische energie
energie van een bewegend voorwerp
chemische energie
energie die in stoffen opgeslagen zit
