Uitwerkingen hoofdstuk 8, Energie

Uitwerkingen hoofdstuk 8, Energie
8.1
Inleiding
Vragen en opdrachten
1 a
b
2
3
4
Door het eten van een Mars krijg je meer energie die je nodig hebt om te werken, sporten, groeien enzovoort.
‘Wat heeft dat kind een energie’ betekent dat het kind heel druk is, steeds aan het bewegen.
Het antwoord hangt af van het artikel dat je vindt.
Je verbruikt allerlei vormen van energie zoals aardgas, benzine en elektriciteit. Deze vormen zijn waarschijnlijk niet tot in
het oneindige beschikbaar. Om er voor te zorgen dat ook komende generaties er gebruik van kunnen maken, moeten wij er
verstandig (zuinig) mee omgaan. Verder zorgt het gebruik van sommige energiesoorten voor milieuproblemen. Deze
vormen moeten wij zo weinig mogelijk gebruiken of wij moeten uitkijken naar andere vormen die minder milieuproblemen
geven.
Water in de waterleiding, aardolie in aardolieleidingen, benzine in de benzineleidingen van auto’s en brommers.
8.2
Energiebronnen en energiesoorten
Vragen en opdrachten
5 a
b
c
d
e
f
Het water kan het waterrad laten bewegen, vandaar dat het water energie heeft.
Het gevolg van de beweging van het water is dat het waterrad gaat ronddraaien.
Het rad draait niet zonder de energie van het bewegende water.
De wind kan de windmolen laten bewegen, vandaar dat de wind energie heeft.
Het gevolg van de beweging van de wind is dat de windmolen gaat ronddraaien.
De windmolen draait niet zonder de energie van de wind.
6
a
b
cassette beweegt
lamp geeft licht
jogger beweegt
rad beweegt
kamer wordt warm
was en water bewegen
en worden warm
batterij
stopcontact
voedsel
stromend water
warme radiator
stopcontact
7 a
b
c
8
9 a
b
c
10 a
b
11 a
b
c
12
a
b
c
Een energiebron is een stof of voorwerp waarin energie is opgeslagen en die eruit gehaald kan worden.
Energiesoorten zijn: stralingsenergie, elektrische energie, chemische energie en bewegingsenergie.
Een energiebron bezit energie; een energiesoort is een bepaalde vorm waarin energie voorkomt.
Om 1 appel op de tafel te leggen is 1 kJ aan energie nodig; voor 1 000 appels is dan 1 000 kJ aan energie nodig.
De energiebronnen in een auto zijn de benzine en de accu (en ook de dynamo).
Uit de benzine komt chemische energie; uit de accu komt elektrische energie.
De chemische energie uit de benzine zorgt voor de beweging; de elektrische energie uit de accu zorgt voor het branden van
de lampen, achteruitverwarming, enzovoort.
Fossielen zijn versteende resten of sporen van dieren of planten die eeuwen geleden zijn doodgegaan.
Steenkool bestaat uit versteende plantenresten die miljoenen jaren geleden zijn verteerd, hierbij zijn ook gas en olie
ontstaan.
Een kWh is een kilowattuur, een eenheid voor (elektrische) energie.
1 kWh = 3 600 000 J = 3 600 00/1 000 kJ = 3 600 kJ
3 255 kWh = 3  3 600 = 11 718 00 kJ = 1,2  107 kJ
2 000 appels oprapen en op een lopende band leggen kost 2 000 kJ (zie vraag 8).
1 witte boterham levert 335 kJ
1
witte boterham levert 1 kJ
335
2 000
= 6,0 witte boterham levert 2 000 kJ
335
1 portie patat levert 995 kJ
1
portie patat levert 1 kJ
995
2 000
= 2,0 portie patat levert 2 000 kJ
995
100 g aardappelen levert 355 kJ
1 kg aardappelen levert 3 550 kJ
1
kg aardappelen levert 1 kJ
3 550
2 000
= 0,56 kg aardappelen levert 2 000 kJ
3 550
d 1 bruine boterham levert 360 kJ;
1 275
1 plak kaas levert
= 255 kJ.
5
1 bruine boterham met kaas (bbk) levert 615 kJ
1
bbk levert 1 kJ
615
2 000
= 3,3 bbk levert 2 000 kJ
665
e Behalve energie moeten voedingsmiddelen ook bouwstoffen (eiwitten, koolhydraten, vetten en mineralen) leveren. Je moet
daarom niet alleen naar de energie kijken.
13
Men bedoelt met de gasbel dat er bij Slochteren een enorme hoeveelheid aardgas in de grond zit die als energiebron
gebruikt kan worden.
14
Dit moet je zelf kiezen.
15
1 glas halfvolle melk (100 mL) bevat 200 kJ. Voor 7 000 kJ zou zij 7 000/200 = 35 glazen melk moeten drinken.
8.3
Energieomzettingen
Vragen en opdrachten
16 a Aangezien warmte een vorm van energie is, is de eenheid ook die van energie. De eenheid van warmte is joule (J).
N.B. Een oude eenheid van warmte is de calorie (cal). Er geldt 1 cal = 4,2 J.
b Voor een temperatuurverhoging van een voorwerp moet je aan dat voorwerp een portie warmte geven.
17 a In een gasstel, gasfornuis, petroleumstel, gaskachel, petroleumkachel enzovoort wordt chemische energie gedeeltelijk omgezet in warmte (verder ontstaat er ook nog licht).
b In een elektrische kachel, gloeilamp, tl-buis enzovoort wordt elektrische energie gedeeltelijk omgezet in warmte (verder
ontstaat er ook nog licht).
18 a In een strijkijzer wordt elektrische energie omgezet in warmte (en een klein beetje licht voor het controlelampje).
In een elektrische tandenborstel wordt elektrische energie omgezet in bewegingsenergie en warmte.
b
19
20
Bij dit soort rekenmachines wordt stralingsenergie door een zonnecel omgezet in elektrische energie.
Apparaten waarbij energie wordt omgezet in nuttige warmte zijn: elektrische kachel, verwarmingselement van een
aquarium, elektrisch fornuis, magnetron (elektrische energie  microgolven  nuttige warmte), wasmachine, wasdroger
enzovoort.
21 a Het rendement van een brommer is 25% (tabel 8.3).
b Het rendement van 25% betekent:
van de chemische energie in de benzine wordt 25% omgezet in bewegingsenergie en licht en 75% wordt omgezet in
warmte die verloren gaat.
22 a chemische energie  bewegingsenergie en warmte
elektrische energie  stralingsenergie, warmte en bewegingsenergie (geluid van de koptelefoon)
chemische energie  stralingsenergie (licht) en warmte
b
23 a In een straalkachel ontstaan de energiesoorten warmte en stralingsenergie (licht en infrarood licht).
b De overige 90% van de energie wordt omgezet in warmte en stralingsenergie (infrarood).
c De straalkachel is bedoeld voor verwarming. De warmte en het infrarood zijn hier de nuttige energiesoorten. Het
rendement is dus 90%.