Energins egenskaper

Energi

- Förmågan att utföra arbete eller få något att hända.

- Allt som sker i naturen - rörelser, värme, ljus och livsprocesser - kräver energi.

- Energi finns överallt och kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas.

Energiformer

Energi finns i olika former, till exempel:

- Lägesenergi - energi som beror på höjd (t.ex. vatten i en damm) / hos saker som befinner sig på en höjd

- Rörelseenergi - energi hos något som rör sig

- Kemisk energi - lagrad i mat, bränslen och kroppen

- Elektrisk energi (el) - elektroner i rörelse/elektricitet i ledningar

- Värmeenergi - energi som gör saker varma/värme som sprids

- Kärnenergi - energi i atomkärnor

- Strålningsenergi - t.ex. solljus

Energikällor

Det vi får energi ifrån. Den viktigaste är solen, som driver nästan all energi på jorden.

Andra är:

- Vind och vatten (drivs av solen)

- Fossila bränslen (kol, olja, gas)

- Uran (kärnkraft)

Energiomvandlingar

Energi kan inte skapas eller förstöras, men den kan omvandlas från en form till en annan.

Exempel:

- I en bil: kemisk energi > rörelseenergi + värme

- I ett vattenkraftverk: lägesenergi > rörelseenergi > elektrisk energi

- När en boll faller: lägesenergi > rörelseenergi > värme

Vid varje omvandling blir en del energi till värme.

Energikvalitet

- Energikvalitet handlar om hur lätt en energiform är att använda.

- Hög kvalitet: lätt att använda (t.ex. elektricitet, rörelseenergi, lägesenergi)

- Låg kvalitet: svår att använda (t.ex. värme)

- Vid varje energiomvandling minskar energikvaliteten, eftersom mer energi blir till värme som är svår att använda.

Energiprincipen

- Termodynamikens första lag, den säger att: energi kan varken skapas eller förstöras - bara omvandlas.

- Det betyder att den totala mängden energi alltid är densamma.

Icke förnybara energikällor

- Detta är energikällor som inte nybildas i takt med att vi använder dem/sådana som tar mycket lång tid att bildas och kan ta slut.

Exempel:

- Kol

- Olja

- Naturgas

- De har bildats av döda växter och djur som pressats samman under högt tryck och temperatur i miljoner år.

- De räknas som icke förnybara eftersom det tar så lång tid att bilda dem, och vi använder dem mycket snabbare än de skapas. När vi använder dem släpps även koldioxid ut, vilket påverkar klimatet.

Förnybara energikällor

- Detta är energikällor som fylls på hela tiden och inte tar slut, oftast tack vare solen.

Exempel:

- Solenergi

- Vindkraft

- Vattenkraft

- Bioenergi

- De bygger på solens energi och naturens kretslopp.

- De tar inte slut på samma sätt som fossila bränslen.

Växthuseffekten

- En naturlig process som gör att jorden är varm nog för liv/gör jorden beboelig.

Så fungerar den:

1. Solens strålning når jorden

2. En del reflekteras tillbaka

3. Resten värmer upp jorden

4. Jorden skickar ut värme (IR-strålning/värmestrålning)

5. Växthusgaser (t.ex. koldioxid, vattenånga, metan) fångar upp en del av värmen

- Detta gör att jordens medeltemperatur är cirka + 15 grader celsius. Utan växthuseffekten skulle det vara mycket kallt och inget liv skulle finnas.

Förstärkt växthuseffekt

- Den förstärkta växthuseffekten orsakas av människan och påverkar klimatet.

- Vi släpper ut mer växthusgaser än vad som är naturligt, främst från fossila bränslen.

När vi använder fossila bränslen ökar mängden koldioxid i atmosfären, vilket gör att:

- Atmosfären blir "tjockare"

- Mer värme stannar kvar

- Temperaturen ökar

Konsekvenser kan vara:

- Klimatförändringar (mer nederbörd på vissa platser, torka på andra)

- Smältande isar, havsnivån stiger

- Förändrade havsströmmar

- Mer extremt väder

- Detta är ett stort miljöproblem och därför försöker man minska användningen av fossila bränslen.

Sol

- Den viktigaste energikällan på jorden

- Ger strålningsenergi/solenergi (ljus och värme)

- Driver vind, vatten och fotosyntes

- Nästan all energi på jorden kommer ursprungligen från solen

Kärnkraftverk

- Använder kärnenergi (uran)

- Energiomvandling: kärnenergi > värme > rörelseenergi > elektrisk energi

- Ej förnybar energikälla

- Producerar el men också mycket värme

Vattenkraftverk

- Förnybar energikälla

- Energiomvandling: lägesenergi > rörelseenergi > elektrisk energi

- Drivs indirekt av solen (vattnets kretslopp)

Vindkraftverk

- Förnybar energikälla

- Vind = rörelseenergi

- Energiomvandling: rörelseenergi > elektrisk energi

- Vinden uppstår pga solen

Elnät

- Transporterar elektrisk energi

- För energi från kraftverk till användare

- Energi omvandlas senare i t.ex. lampor och apparater

Brasa

- Kemisk energi > värme + ljus

- Energin kommer från ved (bioenergi)

- Mycket energi blir värme (låg energikvalitet)

Glödlampa

- Elektrisk energi > ljus + värme

- Stor del blir värme (energiförlust)

- Visar att energikvaliteten minskar

Äpple

- Innehåller kemisk energi (mat)

- Kommer från fotosyntesen (solenergi)

- I kroppen: kemisk energi > rörelse + värme

Bil

- Drivs oftast av fossila bränslen (icke förnybar)

- Energiomvandling: kemisk energi > rörelseenergi + värme

- Mycket energi blir värme (ineffektivt)

- Släpper ut koldioxid - Bidrar till förstärkt växthuseffekt (mer värme stannar kvar i atmosfären)

En person som hoppar

- Visar lägesenergi och rörelseenergi

- När man hoppar: kemisk energi > rörelseenergi > lägesenergi > rörelseenergi > värme

- Energi kan inte skapas eller förstöras, går över till något nytt

Dinosaurieskelett i marken

- Visar hur fossila bränslen bildas

- Gamla växter och djur > kol, olja och gas

- Icke förnybar energikälla

- Tar miljoner år att bildas

Grävmaskin

- Använder oftast diesel (fossilt bränsle)

- Energiomvandling: kemisk energi > rörelseenergi + värme

- Bidrar till utsläpp av koldioxid

- Släpper ut koldioxid - Bidrar till förstärkt växthuseffekt (mer värme stannar kvar i atmosfären)

Solceller/solkraftverk

- Förnybar energikälla

- Omvandlar: strålningsenergi > elektrisk energi

- Ingen förbränning > mindre miljöpåverkan

Bioenergi

- Bioenergi är energi som kommer från växter och annat organiskt material (ämnen som kommer från levande och döda organismer, såsom växter, djur och mikroorganismer), t.ex. trä, växtrester och avfall

- Man får fram energin genom att elda (förbränning) eller låta materialet brytas ner

- Bioenergi kan användas till el, värme, matlagning och bränsle (t.ex. för bilar)

- Det är en förnybar energikälla, eftersom den kan bildas igen, men den är bara hållbar om man inte använder mer än vad som hinner växa tillbaka, eftersom tillgången är begränsad

- En typ av kemisk energi, fast förnybar och producerade från levande organismer

Fossila bränslen

- Fossila bränslen är energikällor som bildats av döda växter och djur som legat under högt tryck i miljontals år

- Främst kol, olja och naturgas

Vågor

- Exempel på rörelseenergi i naturen

Termodynamikens andra lag

- Den säger att den sammanlagda energikvaliteten sjunker vid varje energiomvandling

- Vid varje energiomvandling går energin från högre kvalitet (mer ordnad) till lägre kvalitet (mer oordnad)

- Energikvaliteten sjunker alltså vid varje omvandling

- Den mest oordnade energiformen är värme, den är svårast för oss att omvandla och utnyttja