Op deze pagina werk je aan de volgende leerdoelen:
- Je kan uitleggen wat energie is
- Je kan een aantal soorten energie noemen en deze herkennen in verschillende contexten
- Je kan rekenen met de formules voor bewegingsenergie (kinetische energie), zwaarte energie en chemische energie
Voorwerpen in beweging brengen of optillen. Iets verwarmen of het produceren van licht en geluid. Voorbeelden waarbij energie nodig is. Energie geeft de mogelijkheid arbeid te verrichten.
Energie is er in verschillende soorten. Voorbeelden van energie zijn:
| Energiesoort | Bijvoorbeeld |
| Stralingsenergie | Zichtbaar licht, röntgenstraling |
| Warmte | Terras-heater, de zon |
| Elektrische energie | Zonnepanelen |
| Chemische energie | Voedsel, accu |
| Bewegingsenergie (kinetische energie) | Alles wat snelheid heeft |
| Zwaarte-energie | Alles wat kan vallen |
Energie wordt gemeten in newtonmeter (Nm) of in Joule(J). 1 Nm = 1 J.
Energiesoorten kunnen in elkaar worden omgezet. Zo wordt bijvoorbeeld de chemische energie in de accu omgezet naar elektrische energie zodat je telefoon functioneert. Het omgekeerde gebeurt wanneer je de accu laadt.
Een aantal energievormen nader bekeken.
Chemische energie (Ech) is een enrgievorme die vrijkomt bij een chemische reactie. Voor het fietsen naar school en helder na te kunnen denken heeft je lichaam energie nodig. Deze energie haalt je lichaam uit eten. De voedingsstoffen uit het eten worden in je lichaam met een chemische reactie omgezet waarbij energie beschikbaar komt.
Naast voeding zijn bijvoorbeeld gas, benzine en diesel brandstoffen waarbij de chemische energie vrijkomt bij verbranding in een motor. De chemische energie die vrijkomt wordt dan omgezet naar vooral warmte en bewegingsenergie.
Hoeveel chemische energie er vrijkomt bij de verbranding van 1 kg of 1m3 brandstof noemen we stookwaarde. Deze waarde veschilt per brandstof. De stookwaarde kan je van verschillende stoffen vinden in Binas tabel 28B.
Hoeveel chemische energie er vrijkomt bij de verbranding van een hoeveelheid brandstof kan worden berekend met 2 formules:
| Ech | Chemische energie in joule (J) |
| rv | Stookwaarde in joule per kubieke meter (J/m3) |
| V |
Volume van de brandstof in kubieke meter (m3) |
| Ech | Chemische energie in joule (J) |
| rm | Stookwaarde in joule per kilogram (J/kg) |
| M | Massa van de brandstof in kilogram (kg) |
|
|
|
|
Bewegingsenergie wordt ook wel kinetische energie (Ek) genoemd.
Een voorwerp versnellen of vertragen tot een bepaalde snelheid vraagt energie. Hoe groter de snelheid, hoe groter de bewegingsenergie. Niet alleen de snelheid maar ook de massa van het voorwerp speelt een rol. Een vrachtwagen vanuit stilstand versnellen tot 25 km/h vraagt meer energie dan een fiets tot deze zelfde snelheid brengen.
Voor het berekenen van de bewegingsenergie wordt gebruik gemaakt van de volgende formule:
| Ek | Kinetische energie in joule (J) |
| m | Massa in kilogram (kg) |
| v | Snelheid in meter per seconde (m/s) |
Ieder voorwerp met een hoogte groter dan 0 meter heeft zwaarte-energie (Ez).
Wordt de hoogte groter dan neemt de zwaarte-energie toe.
Bij een voorwerp dat valt neemt de hoogte en dus de zwaarte-energie af. De afgenomen zwaarte-energie gaat dan over in voornamelijk bewegingsenergie. Dit is zichtbaar in dat het voorwerp dat valt een steeds grotere snelheid krijgt.
Zwaarte-energie wordt berekend met de volgende formule:
| Ez | Zwaarte-energie in joule (J) |
| m | Massa in kilogram (kg) |
| g | Gravitatieversnelling in meter per seconde kwadraat (m/s2) |
| h | Hoogte in meter (m) |
Bij veel vormen van energieomzetting komt ook warmte vrij. Bij lichaamlijk inspannen stijgt de temperatuur net als een automotor warm wordt bij presteren. Op aarde ondervinden voorwerpen vaak wrijving van een oppervlak of van de lucht tijdens bewegen. Bij wrijving vindt een omzetting naar warmte plaats. Valt een voorwerp van een hoogte door lucht naar de grond dan wordt de zwaarte-energie tijdens de val kleiner. De zwaarte-energie wordt dan niet alleen omgezet naar bewegingsenergie maar een klein gedeelte, door wrijving met de lucht, naar warmte. Omdat een deel van de zwaarte-energie naar warmte is omgezet zal de snelheid waarmee het voorwerp de ondergrond treft kleiner zijn dan wanneer het voorwerp door het luchtledige zou vallen.
In opgaven wordt aangegeven wanneer er rekening gehouden moet worden met wrijving/warmte.
In berekeningen wordt warmte aangegeven met het symbool Q.
