Samenvatting Hoofdstuk 5 energie en duurzaamheid natuurkunde

5 Energie en duurzaamheid
5.1 Energieomzettingen
Energie gaat niet verloren. Energie wordt omgezet van de ene vorm naar de andere.
Energieomzettingen geef je weer met een energiestroomdiagram. Enkele vormen
van energie zijn elektrische energie, chemische energie, stralingsenergie,
kernenergie en warmte. Daarnaast bestaan ook zwaarte-energie, de energie die een
voorwerp heeft als het zich op een bepaalde hoogte bevindt, en bewegingsenergie,
de energie die een voorwerp heeft als het beweegt.
Energie (E) geef je weer in de eenheden joule (J) of kilowattuur (kWh) en bereken je
met de formule:
E=P*t
met E de energie in joule (J)
P het vermogen in watt (W = J/s)
t de tijd in seconden (s)
Je kunt de eenheden ook in elkaar omrekenen:
1 kWh = 1000 Wh = 1000 x 3600 Ws = 3 600 000 J.
Of andersom: 1 J = 1 : 3 600 000 kWh.
Het rendement van een apparaat of een omzettingsproces bereken je met de
volgende formules:
η = Enuttig η = Pnuttig
━━━ x 100% of ━━━ x 100%
Etotaal Ptotaal
met η het rendement in procent (%)
Enuttig de energie die nuttig wordt gebruikt in joule (J)
Etotaal de energie die in totaal wordt gebruikt in joule (J)
Pnuttig het vermogen dat nuttig wordt gebruikt in watt (W)
Ptotaal het totale vermogen dat wordt gebruikt in watt (W)

Dikgedrukte woorden:
energieomzetting: het omzetten van energie.
energiestroomdiagram: diagram dat de energieomzetting weergeeft.
vermogen: de hoeveelheid energie die een apparaat per seconde omzet.
rendement: de verhouding tussen de uitgaande nuttige energie en de energie die er in
gaat.
wet van behoud van energie: de wet dat zegt dat nuttige en niet-nuttige energie samen
evenveel zijn als de totale gebruikte energie.

, 5.2 Energiegebruik thuis
Als je thuis op je energiekosten wilt bezuinigen, moet je apparaten gebruiken die een
hoger rendement hebben, minder gebruikmaken van het apparaat en apparaten niet
op stand-by laten staan.
Bij sommige apparaten kun je informatie over de energiekosten terugvinden op een
energielabel. Je ziet dan in een oogopslag hoe dat apparaat met energie omgaat.

5.3 Opwekken van energie
Bij het verbranden van brandstof komt energie vrij. Je kunt dit uitrekenen met:
geleverde energie = verbuik x verbrandingswarmte
met geleverde energie, de geleverde energie in joule (J)
verbruik, het verbruik in kilogram of kubieke meter (kg of m3)
verbrandingswarmte, de hoeveelheid energie die vrijkomt per kg of
kubieke meter (J/kg of J/m3)
In een elektriciteitscentrale wordt door de verbranding van fossiele brandstoffen
elektrische energie opgewekt. In een kerncentrale wordt gebeurt dat met de hulp van
kernenergie. Bij de kerncentrale komt er per kg brandstof veel meer energie vrij dan
bij een elektriciteitscentrale waarbij fossiele brandstoffen worden verbrand.
Er zijn ook alternatieve manieren om energie op te wekken. Voorbeelden van
hernieuwbare energiebronnen zijn windenergie, zonne-energie, getijden- en
golfslagenergie en bio-energie.
Dikgedrukte woorden:
verbrandingswarmte: de hoeveelheid energie die per kilogram of kubieke meter
verbrande brandstof vrijkomt.
hernieuwbare energiebronnen: energiebronnen die niet opraken, omdat ze aangevuld
(hernieuwd) kunnen worden.

5.4 Milieu
Energie kun je duurzamer maken door de vraag ernaar te beperken, over te gaan op
hernieuwbare energiebronnen en efficiënter en schoner energie om te zetten.
Bij verbranding van fossiele brandstoffen komt CO2 en fijnstof vrij. Je beperkt de
uitstoot van fijnstof door:
● rustiger op te trekken;
● minder hard te rijden;
● goed vooruit te kijken zodat je in minder hoeft te remmen;
● de motor aan te laten bij een korte stop.
Rondom energiecentrales vindt altijd thermische verontreiniging plaats.
Bij de winning van fossiele brandstoffen zijn er risico’s voor de omgeving.
In een duurzame wereld is er balans tussen mensen, de planeet en de economie. In
het engels heet dit People, Planet, Profit en wordt hieraan gerefereerd als de drie
P’s.