Hvad er energi?
Vi bruger ordet energi i mange sammenhænge: Vi kan få energi når vi hører et bestemt stykke musik, vores lærer kan sige at vi skal bruge mere energi på skolearbejdet eller vi kan sige at vi er “fulde af energi” eller helt “drænet for energi”. Denne opfattelse af energi kan fungere godt nok i hverdagen, men den er ikke præcis nok i naturvidenskaben.
I fysik/kemi bruger vi ordet energi på en anden måde, men vigtigt er de tre hovedpunkter:
– Der er forskellige energiformer.
– Energi kan ikke forsvinde eller opstå, den samlede mængde energi er konstant.
– Energi kan flyttes og ændre form.
Viden om – Der er forskellige energiformer
På billederne i karrusellen kan du se de 7 forskellige energiformer:
Mekanisk energi (kinetisk og potentiel), elektrisk energi, kemisk energi, strålingsenergi, kerneenergi og termisk energi
Viden om – Energi kan ikke forsvinde eller opstå, den samlede mængde energi er konstant
- energisætning lyder: Energien i et lukket system er konstant
Så når vi i vores dagligsprog siger at al energien er brugt så er det ikke korrekt, vi burde måske i stedet sige at al energien er omdannet til andre energiformer. Energi forsvinder ikke, den bliver omdannet til andre energiformer, men der er altid lige så meget energi efter en omdannelse som før.
Det er også grunden til at det ikke kan lade sig gøre at lave en evighedsmaskine, selvom mange igennem historien har prøvet. Et eksempel på et system kunne være kroppen. Vi indtager mad (kemisk energi) og varme fra omgivelserne (termisk energi). Samtidig mister vi energi ved varmetab til omgivelserne (termisk energi) og bevægelse (kinetisk energi).
Et forsøg på at lave en evighedsmaskine
Når vi tager en jakke på om vinteren er det et forsøg på at mindske varmetabet til omgivelserne. – lave et lukket system
Viden om – Energi kan flyttes og ændre form
- energisætning lyder: Energien i et lukket system er konstant
Så når vi i vores dagligsprog siger at al energien er brugt så er det ikke korrekt, vi burde måske i stedet sige at al energien er omdannet til andre energiformer. Energi forsvinder ikke, den bliver omdannet til andre energiformer, men der er altid lige så meget energi efter en omdannelse som før.
Det er også grunden til at det ikke kan lade sig gøre at lave en evighedsmaskine, selvom mange igennem historien har prøvet. Et eksempel på et system kunne være kroppen. Vi indtager mad (kemisk energi) og varme fra omgivelserne (termisk energi). Samtidig mister vi energi ved varmetab til omgivelserne (termisk energi) og bevægelse (kinetisk energi).
- energisætning lyder: Energi kan omdannes fra en form til en anden, og alle energiformer kan omsættes fuldstændigt til varmeenergi.
Det betyder i praksis at når energi omdannes fra en form til en anden så vil der altid være et lille varmetab.
Et eksempel på en energiomdannelse kunne være en soldat der firer sig ned af et reb fra en helikopter. Når soldaten er i helikopteren indeholder han potentiel energi, under bevægelsen nedad omdannes noget af den energi til kinetisk energi og der dannes varme i hænderne når han glider nedad.
I mange tilfælde sker der flere energiomdannelser efter hinanden – det kalder man en energikæde.
Et eksempel på en energikæde kunne være når man bruger et batteri til at få en pære til at lyse. Der sker en omdannelse af batteriets kemiske energi til varme og elektrisk energi, der derefter omdannes til stråling og varme.
Viden om – Vindens energiindhold
Vindens energiindhold kommer fra dens bevægelse. Det er derfor muligt at beregne vindens energiindhold ved hjælp af formlen for kinetisk energi:
Ekin = ½ * m * v2
(hvor mer massen målt i kg og v er hastigheden i m/s)
Eksempel:
En kubikmeter luft vejer ca. 1,29 kg ved 0 grader celcius.
Ved en vindhastighed på 5 m/s er den kinetiske energi for en kubikmeter luft derfor:
Ekin = ½ * 1,29kg * (5m/s)2 = 16,125 J
Der er en formel hvor man kan regne den samlede effekt for en vindmølle ud alt efter møllens størrelse, vindhastighed og temperatur. Hvordan formlen er fremkommet kan du læse mere om i afsnittet herunder. Du kan også bare konstatere at formlen er denne:
Pvind = ½ * p * A * v3
Pvind = Vindens effekt, p = luftens densitet, A = Vingernes overstrøgne areal, v = vindens hastighed.
I videoen kan du se mere om hvordan man arbejder med at gøre vindmøller mere effektive og hvordan man i fremtiden kan lagre energien fra vindmøller
Opgaver
Hvad er energi – Energikæde A+B
Hvad er energi – Energikæde C
Hvad er energi – Energiomdannelse A+B
Hvad er energi – Energiomdannelse C
Projektet er støttet af
