Energie hebben is "iets kunnen doen". En een voorwerp kan dingen doen om verschillende redenen. Daarom spreken we over verschillende ENERGIEVORMEN of ENERGIESOORTEN. (En bij elke energievorm horen andere formules.)
Als je wil weten welke energievorm(en) een voorwerp bezit, stel je jezelf de volgende vragen:
WAAROM kan een voorwerp "verandering van toestand" veroorzaken?
WAT IS DE REDEN dat een voorwerp iets kan doen?
als ik wil dat het voorwerp helemaal niets kan, wat moet er dan anders zijn?
Ga na wat de reden is dat de voorwerpen in volgende siutuaties "iets kunnen doen" en dus energie hebben. Zo ontdek je verschillende vormen van energie.
Een zware rots ligt op een heuvel.
Een boog is opgespannen.
Een lucifer kan vuur vatten.
In kerncentrales is de "brandstof" uranium.
Deze auto rijdt behoorlijk snel.
Aan deze pan kan ik me lelijk verbranden.
Zo'n generator kan me een flinke schok geven.
Deze antenne kan op afstand chocolade laten smelten.
Een voorwerp kan energie hebben om allerlei redenen. We hebben de volgende ENERGIEVORMEN gevonden.
GRAVITATIONELE ENERGIE, ZWAARTE-ENERGIE, HOOGTE-ENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het zich hoog bevindt (en dus kan vallen omdat er zwaartekracht is.)
ELASTISCHE ENERGIE, VEER-ENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het opgespannen (vervormd) is.
KINETISCHE ENERGIE, BEWEGINGSENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het beweegt.
CHEMISCHE ENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het van een bepaald materiaal gemaakt is.
THERMISCHE ENERGIE, WARMTE-ENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het warm is.
STRALINGSENERGIE
→ de energie die elektromagnetische straling met zich meedraagt.
KERNENERGIE
→ de energie die je kan gebruiken wanneer atoomkernen veranderen.
ELEKTRISCHE ENERGIE
→ het voorwerp kan "iets doen" omdat het elektrisch geladen is.
Als deze rots zou omvallen, dan veroorzaakt hij veel schade. Hij heeft veel zwaarte-energie.
"Moeite doen", een "verandering van toestand" veroorzaken is hetzelfde als energie doorgeven en omzetten. Met een ENERGIEBALANS geven we schematisch weer hoe de ENERGIESTROOM verloopt.
Ik klop met een hamer op een plank. We observeren met een IR camera dat de temperatuur van de plank verhoogt. Welke omzettingen van energie hebben er plaatsgevonden?
Een vereenvoudigde energiebalans kan er zo uitzien:
CHEMISCHE ENERGIE (ik) ➡ BEWEGINGSENERGIE (hamer) ➡ THERMISCHE ENERGIE (plank) ➡ STRALINGSENERGIE
Creëer met de simulatie energy forms and changes vier verschillende systemen. Maak telkens een screenshot van je systeem en stel de energiebalans op van dit systeem.
Gebruik de simulatie wrijving om na te gaan wat er gebeurt met de energie wanneer 2 objecten tegen elkaar wrijven. Stel de energiebalans op van dit systeem.
Je lichaam is voortdurend bezig met "veranderingen van toestand". Je moet immers ademen, je hart moet je bloed rondpompen, je cellen moeten werken, kinderen moeten groeien, oude cellen moeten vervangen worden ... En om goed te werken moet je lichaam een temperatuur van 37 °C hebben. Je lichaam werkt dus ook als een verwarmingstoestel. Al die essentiële functies noemen we het basaal metabolisme.
Het basaal metabolisme is voor elke mens anders maar een goede richtwaarde is dat een mens een basaal vermogen ontwikkelt van 100 W.
Onze lichaamsprocessen hebben heel wat energie nodig. Daar komt nog bij dat we ook energie nodig hebben om andere dingen te doen. De volgende tabel geeft hiervan een idee.
Als een persoon een basaal vermogen heeft van 100 W, hoeveel energie heeft die persoon dan elke dag nodig voor zijn normale lichaamsfuncties?
ANTWOORD
E = 8,64 MJ
Bereken hoeveel energie een mens nodig heeft om 5 minuten te zwemmen.
ANTWOORD
(Zwemmen kost volgens de tabel 2095 kJ/h.)
E = 175 kJ
Een mens heeft energie nodig om dingen te kunnen doen maar ook voor de noodzakelijke lichaamsfuncties.
Alles samen heeft een mens ongeveer 10 MJ energie per dag nodig.
Die energie halen we uit onze voeding. Een mens werkt dus op chemische energiebronnen en zet die chemische energie om in andere energievormen (en geeft die energie ook door).
... VIND JE IN JE WERKBOEK.