Samenvatting Energie

2. ENERGIE

1. Energiebronnen en energievormen

Energiebron:
- Voeding, zon, batterij…
- Een systeem is een energiebron als het arbeid kan leveren.
- Hoe meer arbeid, hoe meer energie
 Energie kan NIET worden aangemaakt of verdwijnen
 Energie kan WEL van de ene vorm in de andere worden omgezet
 Totale energie in een geïsoleerd systeem verandert niet

Energievorm:
- Er zijn verschillende energievormen, elk met hun specifieke naam
- Bij elke energievorm, hoort een typische kracht
- Een systeem kan meerdere energiebronnen tegelijk hebben

3 fundamentele energievormen:
1. Kinetische energie : een systeem bezit kinetische energie als het beweegt
2. Potentiële energie: een systeem bezit potentiële energie als de energie bij de
eindpositie (eindsituatie) lager is dan de energie bij de beginpositie. De energie
moet nog vrijkomen. Er is dus een verschil in energie tussen de begin en
eindpositie van het systeem
3. Thermische energie: elk systeem bezit thermische energie. Dat is de som van
de kinetische energie door trillende deeltjes en de potentiële energie door de
onderlinge afstand tussen de deeltjes.

Voorbeelden:
- Energie waarmee verbindingen worden gevormd = potentiële chemische
energie
- Energie in een ingedrukte of uitgerekte veer = potentiële elastische energie
- Energie in een systeem dat zich in het gravitatieveld van een hemellichaam
bevintd = potentiële gravitatie energie
- Energie is een systeem dat zich in een elektrisch veld bevindt = potentiële
elektrische energie
- Energie van de elementaire deeltjes in een atoomkern = kernenergie

2. Arbeid vs. Energie

- Een systeem is een energiebron als het arbeid kan leveren
- Door het leveren verandert de hoeveelheid energie van de energiebron

Voorbeeld: vrouwen rijden met een go-cart
- Stevig ontbijt genomen = vrouwen hebben potentiële chemische energie
gekregen
- Met een deel van die energie ontwikkelen hun spieren een kracht die positieve
arbeid zal leveren
- Onder invloed van de uitgeoefende kracht, verplaatst de go-cart zich
- De spierkracht levert arbeid
- Tijdens het leveren van arbeid vindt een energietransport of
energieoverdracht plaats
- De potentiële energie van de lichamen daalt en de kinetische energie van de
cocart stijgt

, - De potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie =
energieomzetting
- De potentiële energie in hun spieren zal verminderen
- Ze worden moe en trekken aan de rem
- De remkracht van de go-cart levert negatieve arbeid
- De temperatuur van de wielen is gestegen door de wrijving van de banden over
ht wegdek
- De snelheid vermindert
- De kinetische energie vermindert
- Kinetische energie van de go-cart vermindert, de thermische energie van de
wielen neemt toe
- Weeral een energieomzetting en energieoverdracht

Bij het leveren van arbeid kan:
- Energie van de ene vorm naar de andere worden omgezet
- Energie van het ene naar het andere systeem worden overgedragen

DUS:
De hoeveelheid energie E die wordt omgezet of overgedragen, is gelijk aan de
macimale arbeid W die daarmee kan worden geleverd.
- In een systeem waarop positieve arbeid geleverd wordt, neemt de energie toe
- In een systeem dat de positieve arbeid levert, neemt de energie af
- In een systeem waarop negatieve arbeid geleverd wordt, neemt de energie af
- In een systeem dat de negatieve arbeid levert, neemt de energie toe

Verandering van Energie is een gevolg van het leveren van arbeid:
E = W




- Calorie (cal) is een oude eenheid voor energie
o Wordt nog gebruikt in de voedingsindustrie om een hoeveelheid energie
uit te drukken
o 1 cal = 4,2 J
o Calorie is een kleine eenheid dus gebruik je kilocalorie (kcal)
o 1 kcal is de energie die nodig is om 1 kg zuiver water 1ºC te
verwarmen

- Tijdens het leveren van arbeid kan er een toename van thermische energie zijn
door wrijving