Energie

Verken energievormen, energieomzettingen en bereken kinetische, potentiele en warmte-energie.

Scenario

Vrije val

Bal valt naar beneden: potentiele energie wordt kinetische energie

Slinger

Pendulum slingert: continue omzetting tussen Ep en Ek

Springveer

Veer schiet bal omhoog: veerkracht wordt bewegingsenergie

Helling

Object rolt van helling: hoogte wordt snelheid

Energie Verdeling

Potentiele energie (Ep) 100 J
Kinetische energie (Ek) 0 J
Totale energie 100 J

Bewegingsgegevens

Hoogte 10 m
Snelheid 0 m/s

Energie Rekentool

Kinetische energie: Ek = 1/2 x m x v2

Kinetische energie (Ek)
125 J

Apparaat Kiezen

Gloeilamp

Rendement: ~5%

LED-lamp

Rendement: ~40%

Benzine-auto

Rendement: ~25%

Elektrische auto

Rendement: ~85%

Elektriciteitscentrale

Rendement: ~40%

Energie Stroomdiagram

Energiebalans

Ingaande energie 1000 J
Nuttige energie 50 J
Verliesenergie (warmte) 950 J
Rendement 5%
Rendement:
eta = Enuttig / Ein x 100%

Brandstoffen en Verbrandingswaarde

Brandstof Verbrandingswaarde CO2-uitstoot Type
Aardgas 32 MJ/m3 1.8 kg/m3 Fossiel
Benzine 33 MJ/liter 2.3 kg/liter Fossiel
Diesel 36 MJ/liter 2.6 kg/liter Fossiel
Steenkool 29 MJ/kg 2.4 kg/kg Fossiel
Hout 15 MJ/kg 1.8 kg/kg* Biomassa
Waterstof 120 MJ/kg 0 kg/kg** Alternatief

* Bij duurzaam beheer is hout CO2-neutraal
** Bij verbranding ontstaat alleen water, productie kan wel CO2 kosten

Brandstof Calculator

Beschikbare energie
320 MJ
CO2-uitstoot
18 kg CO2

Broeikaseffect

Bij verbranding van fossiele brandstoffen komt CO2 vrij. Dit is een broeikasgas dat bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Duurzame energiebronnen zoals zon, wind en waterkracht produceren geen CO2 tijdens gebruik.

Theorie: Energie

Energie is het vermogen om arbeid te verrichten. Energie kan niet verdwijnen of ontstaan, alleen van vorm veranderen (wet van behoud van energie).

Kinetische energie (Ek)

Bewegingsenergie: de energie die een voorwerp heeft doordat het beweegt. Hoe sneller en zwaarder, hoe meer kinetische energie.

Ek = 1/2 x m x v2

Potentiele energie (Ep)

Zwaarte-energie: de energie die een voorwerp heeft door zijn hoogte. Hoe hoger en zwaarder, hoe meer potentiele energie.

Ep = m x g x h

Warmte-energie (Q)

Energie nodig om een stof op te warmen. Hangt af van de massa, het temperatuurverschil en de soortelijke warmte van de stof.

Q = c x m x deltaT

Rendement

Het rendement geeft aan welk deel van de ingaande energie wordt omgezet in nuttige energie. De rest gaat verloren als warmte.

eta = Enuttig / Ein x 100%