Embedded Files
"Verandering van toestand"
"Verandering van toestand"
Als je "iets doet", als je "moeite doet", dan veroorzaak je een “verandering van toestand”.
In de 2e graad leerde je over deze "veranderingen van toestand":
verandering van snelheid
verandering van temperatuur
verandering van hoogte
verandering van chemische samenstelling
verandering van elektrische lading
verandering van vorm
verandering van hoeveelheid straling
"Verandering van toestand" heeft ALTIJD iets te maken met krachten!
Energie
Energie
GROOTHEID - ENERGIE
De energie (E) die een voorwerp bezit, is een maat die uitdrukt hoeveel "verandering van toestand" dat voorwerp KAN (!) veroorzaken.
S.I.-EENHEID - JOULE
Een hoeveelheid energie drukken we uit in joule (J) :
De standaard eenheid (S.I.-eenheid) van energie is de joule.
In de voedingsindustrie gebruiken ze nog vaak de (oude) eenheid calorie (cal). Er zijn verschillende definities voor de calorie, die telkens een nét iets andere waarde opleveren.
In deze lessen hanteren we de volgende omzetting:
De elektriciteits- en gasmaatschappijen gebruiken de kilowattuur (kWh) om uit te drukken hoeveel energie ze je hebben geleverd.
De definitie van de kilowattuur volgt later. Dit is de conversie tussen kilowattuur en joule:
OEFENING
Ik vind dat mandarijnen een voedingswaarde hebben van 49 kcal per 100 gram.
Hoeveel kilojoule energie haal ik dus uit 300 gram mandarijnen?
OPLOSSING
49 kcal = 49 ∙ 4,2 kJ = 196 kJ (voor elke 100 gram)
300 gram mandarijn levert ons dus 588 kJ energie.
OEFENING
In de technische specificaties vind ik dat een LIEBHERR RBa 4250 PRIME koelkast 85 kWh/jaar zou verbruiken. Hoeveel is dat uitgedrukt in joule per jaar?
OPLOSSING
85 kWh = 85 ∙ 3,6 MJ = 306 MJ = 3,06 ∙ 108 J (elk jaar)
Vermogen
Vermogen
Niet alle machines hebben even veel tijd nodig om hetzelfde werk te doen. Dit brengen we in rekening door het VERMOGEN (P) te bepalen.
GROOTHEID - VERMOGEN
Het VERMOGEN (P) is het tempo waaraan een ding energie gebruikt.
S.I.-EENHEID - WATT
Een vermogen drukken we uit in watt (W).
OEFENING
In de technische specificaties vind ik dat een LIEBHERR RBa 4250 PRIME koelkast 85 kWh/jaar zou verbruiken. Wat is dan het (gemiddelde) vermogen van die koelkast?
OPLOSSING
E = 85 kWh = 85 ∙ 3,6 MJ = 306 MJ = 3,06 ∙ 108 J
∆t = 1 jaar = 365,25∙ 24∙ 3600 s = 31557600 s
P = E / ∆t = 9,7 J/s = 9,7 W
Energie doorgeven en omzetten
Energie doorgeven en omzetten
"Moeite doen", een "verandering van toestand" veroorzaken is
energie doorgeven van het ene lichaam op het andere.
energie omzetten van de ene vorm in de andere.
Het VERMOGEN van een ding geeft dus
het tempo waaraan een ding energie doorgeeft.
het tempo waaraan een ding energie omzet van de ene vorm in de andere.
Energiesoorten
Energiesoorten
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?
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.
Behoud van energie
Behoud van energie
DE WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE
In een geïsoleerd systeem blijft de totale hoeveelheid energie constant.
DE WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE - in eenvoudige taal
Energie verdwijnt NIET of wordt NIET bijgemaakt. Energie wordt WEL doorgegeven en/of omgezet in een andere energievorm.
OEFENING
Een windturbine maakt elektriciteit waarmee ik een elektromotor aandrijf.
Maak een schema van het doorgeven en de omzettingen van energie.
OPLOSSING
bewegingsenergie (wind) → bewegingsenergie (turbine met generator) → elektrische energie → bewegingsenergie (elektromotor)
!! Elke keer dat energie wordt doorgegeven en/of omgezet wordt ook een deel van die energie omgezet naar warmte-energie die verloren gaat in de omgeving.
Page updated
Report abuse