Energie

Paragraaf 1: Energie Omzetten Energiekosten - Elektrische energie - Chemische energie - Warmte - Geluid - Licht - Bewegingsenergie - Zwaarte-energie
Bewegingsenergie is de energie die een voorwerp heeft dankzij zijn massa en snelheid. Zwaarte-energie is de energie die een voorwerp heeft dankzij zijn massa en hoogte boven de grond. Energiebronnen
Energie kan geleverd worden door een energiebron. Een energiebron kun je beschouwen als een opslagplaats van energie. Voorbeelden zijn de zon, fossiele brandstoffen zoals steenkool, gas en aardolie, een batterij en ook de wind. Sommige van deze energiebronnen zijn in feite onuitputtelijk, andere raken op den duur op. Energie-Omzetters
Je merkt pas iets van energie, als energie omgezet wordt van de ene soort in de andere. Als dat in een apparaat gebeurt, ‘werkt’ het apparaat. Zo’n apparaat wordt dan een energie-omzetter genoemd. Om dit overzichtelijk te weergeven kan je een energie-stroomdiagram tekenen. De Kwaliteit van Energie

Bij veel energie-omzettingen verdwijnen waardevolle soorten energie zoals chemische en elektrische energie. Daarvoor in de plaats krijg je vaak soorten energie terug waar je verder niet veel mee kunt. Je zegt dan dat de kwaliteit van de energie is gedaald. Maar volgens de Wet van Behoud van Energie wordt wel alles volledig omgezet. Zuinig zijn met energie betekend dus eigenlijk zuinig zijn met waardevolle soorten energie. De eenheid van energie
Om energiebronnen en energiesoorten met elkaar te kunnen vergelijken, moet je de energiehoeveelheid kunnen meten. Daarvoor heb je een eenheid nodig. Alle soorten energie kunnen gemeten worden in dezelfde eenheid, namelijk de joule (J). Maar vaak praatje in kilojoule (kJ) of soms zelfs in megajoule (MJ). 1 kJ = 1.000 J
1 MJ = 1.000.000 J = 1.000 kJ Paragraaf 2: Elektrische Energie omzetten in Warmte Om energie goed te meten in joule krijg je de volgende formule: E = P x t
Het vermogen (P) vul je in in watt en de tijd (t) vul je in in seconden. Je vindt dan de elektrische energie in joule, dit kan je vervolgens omzetten naar kJ en zelfs naar MJ. Alle energiesoorten worden tegenwoordig gemeten in joule, op één uitzondering na. Bij het meten van elektrische energie wordt nog steeds de eenheid kilowattuur (kWh) gebruikt. Die vind je als je in de bovenstaande formule het vermogen (P) in kW en de tijd in uur (h) invult. Dit kan je vervolgens ook weer naar (mega)joule omrekenen want: 1 kWh = 1.000 J/s
We weten dat er bij verschillende elektrische apparaten warmte vrij komt en dus bijvoorbeeld water verwarmen. Maar hoeveel warmte nodig is voor het verwarmen van een bepaalde hoeveelheid water, kun je beter meten met een warmtemeter. Een warmtemeter is een goed geïsoleerd bakje. Het water in de warmtemeter wordt verwarmd door een verwarmingselement. Door een deksel zijn een garde en een thermometer gestoken. Door af en toe te roeren, zorg je voor dat het water gelijkmatig opgewarmd wordt. Met de thermometer kun je de temperatuur van het water meten. Omdat het bakje goed geïsoleerd is, wordt vrijwel alle warmte die het verwarmingselement produceert, door het water opgenomen. De hoeveelheid warmte die nodig is om 1 g van een stof 1 graden in temperatuur te laten stijgen, noem je de soortelijke warmte van die stof. De soortelijke warmte van water is bijvoorbeeld 4,2 J/g x °C. Hierbij kan je de volgende formule bij toepassen: Q = c x m x Δt
Hierin is Q de hoeveelheid warmte in Joule, c is de soortelijke warmte in J/g x °C , m is de massa van de stof in gram en Δt is het temperatuurverschil. Paragraaf 3: Chemische Energie omzetten in Warmte Er zin nogal wat warmtebronnen die warmte leveren door een brandstof te verbranden. Hierbij wordt de chemische energie van de brandstof omgezet in warmte. Vaak is het handig om te weten hoeveel warmte een bepaalde hoeveelheid brandstof kan leveren. Je moet dan de verbrandingswarmte van de brandstof kennen. Het rendement is de hoeveelheid warmte die nuttig gebruikt wordt in procenten. Hiervoor heb je de formule: E-nut η = --------- x 100% E-tot
Hierbij is de η het rendement, de E-nut is de nuttige gebruikte energie dat opgenomen is en de E-tot is de totaal omgezette energie die vrijkomt bij de verbranding. Nog even dit: 1 m3 aardgas kost €0,27. 1 kWh kost €0,12 en Campinggas (200 g) is €0,91.