Energie-omzetting: omzetting van de ene energiesoort in de andere. Energie-overdracht: overdracht van energie van het ene voorwerp aan het andere.

Vergelijkbare documenten
Samenvatting Natuurkunde Verwarmen en isoleren (Newton)

Unificatie. Zwakke Kracht. electro-zwakke kracht. Electriciteit. Maxwell theorie. Magnetisme. Optica. Sterke Kracht. Speciale Relativiteitstheorie

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

[Samenvatting Energie]

1 Warmteleer. 3 Om m kg water T 0 C op te warmen heb je m T 4180 J nodig Het symbool staat voor verandering.

Bergtrein. Figuur 2 staat ook op de uitwerkbijlage. a. Bepaal de afstand die de trein op t = 20 s heeft afgelegd.

Hoofdstuk 3. en energieomzetting

Inhoud. 1 Inleiding energie 19

Hoofdstuk 6 Energie en beweging. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Hoofdstuk 9: Radioactiviteit

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 3 Materialen

De massadichtheid, dichtheid of soortelijke massa van een stof is de massa die aanwezig is in een bepaald

Warmte. Hoofdstuk 2. Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009

4VMBO H2 warmte samenvatting.notebook September 02, Warmte. Hoofdstuk 2. samenvatting. Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte

Wat is energie? Als een lichaam arbeid kan leveren bezit het energie Wet van het behoud van energie:

Bereken de luchtdruk in bar op 3000 m hoogte in de Franse Alpen. De soortelijke massa van lucht is 1,2 kg/m³. De druk op zeeniveau bedraagt 1 bar.

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY, MST1211TA1, LB1541) 10 maart uur Docenten: L. de Smet, B. Dam

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Droogijs. IJskappen Antarctica smelten ongelooflijk snel Bron: www. metrotime.be

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

Radioactiviteit werd ontdekt in 1898 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel.

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

5,5. Samenvatting door een scholier 1429 woorden 13 juli keer beoordeeld. Natuurkunde

1 ENERGIE Inleiding Het omzetten van energie Fossiele brandstoffen Duurzame energiebronnen

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers

Seizoen: Vak: NaSk I (Natuurkunde) Klas: 3 en 4 Afdeling: Mavo. School Examens (SE s) met open/gesloten vragen

Samenvatting NaSk Hoofdstuk 4

Samenvatting Natuurkunde hoofdstuk 4

Thermische Centrales voor Elektriciteit

Hoofdstuk 4: Arbeid en energie

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm.

OVERAL, variatie vanuit de kern LES- BRIEF. Tweede Fase. Het neutrinomysterie. Foto: CERN

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 3: energie en warmte

Formuleblad. Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2014-I D H QD. Formules die bij het pilot-programma horen en die niet in BINAS staan.

De twee snelheidsconstanten hangen op niet identieke wijze af van de temperatuur.

1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002

SCHEIKUNDE. Hoofdstuk 9

4 keer beoordeeld 4 maart Natuurkunde H6 Samenvatting

grootte van zwaartekrachtsveld: gekenmerkt door de ontsnappingssnelheid nieuwe inzichten over zwarte gaten Inhoud: gloeiend oppervlak en stoppelbaard

PositronEmissieTomografie (PET) Een medische toepassing van deeltjesfysica

Inleiding stralingsfysica

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA. Dinsdag 25 oktober

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA voor F2/MNW2. Vrijdag 23 december 2005

Samenvatting NaSk 1 Hoofdstuk 5

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

De correcte bewering aankruisen: WAAR FOUT

Samenvatting Natuurkunde Ioniserende straling

Thermodynamica. Daniël Slenders Faculteit Ingenieurswetenschappen Katholieke Universiteit Leuven

De stoominstallatie met: ketel, turbine, condensor en voedingspomp. Eigenlijk wordt maar weinig energie nuttig gebruikt in een installatie:

Samenvattingen Mens & Natuur. Vita: module 12: Energie. Basisstof 1 t/m 6

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

Wetenschappelijke Begrippen

natuurkunde (pilot) Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

NASK1 SAMENVATTING VERBRANDEN EN VERWARMEN

Tijd & causaliteit Relativiteitstheorie Pijl van de tijd Samenvatting. Tijd in de fysica. Paul Koerber

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

Doet onze zon het morgen nog? D.w.z. schijnt hij morgen ook weer lekker?

RADIOACTIEF VERVAL. Vervalsnelheid

H7+8 kort les.notebook June 05, 2018

Extra oefenopgaven H4 [rekenen met: vormingswarmte, reactiewarmte, rendement, reactiesnelheid, botsende-deeltjesmodel]

Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift opgenomen.

Introductie 1) 2) 3) 4) 5) J79 - Turbine Engines_ A Closer Look op youtube: toets form 1 okt 2013

TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY) 1 maart uur Docenten: L. de Smet, B. Dam

Exact Periode 7 Radioactiviteit Druk

Hoofdstuk 12: Exergie & Anergie

Het berekenbare Heelal

Elektrische energie. Naam: Klas: Leerkracht: Mr. Verlinden INLEIDING

Formules voor Natuurkunde Alle formules die je moet kennen voor de toets. Eventuele naam of uitleg

Higgs-deeltje. Peter Renaud Heideheeren. Inhoud

Na leren van paragraaf 5.1 kun je

Een tweede punt van kritiek is dat er in de natuurkunde alleen een kracht (en geen plank) arbeid kan verrichten.

Quantumvloeistoffen voor electronen en koude atomen

In dit document leggen we uit hoe isolatie werkt en hoe INSUL8eco werkt in uw gebouw.

Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014

Fysische grondslagen radioprotectie deel 1. dhr. Rik Leyssen Fysicus Radiotherapie Limburgs Oncologisch Centrum

Hoofdstuk 5 Straling. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Aarde Onze Speciale Woonplaats

Zelfstudiepakket leerkracht (Correctiesleutel) Industrieel Ingenieur Chemie, Biochemie, Milieukunde

Deze methoden worden vaak naar elkaar toegepast. Extraheren -> Filtreren -> Indampen.

Thema 2 Materiaal uit de natuur

ET uitwerkingen.notebook May 20, 2016

natuurkunde havo 2016-II

Hulpmiddelen: Niet grafische rekenmachine, binas 6 de druk. Let op dat je alle vragen beantwoordt.

Samenvatting H5 straling Natuurkunde

Samenvatting NaSk H3 water en lucht + H4 warmte

Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%?

Botsingen. N.G. Schultheiss

LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN. De leerlingen kunnen

Hoofdstuk 5 Straling. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 1 t/m 3

fragment Fantastic 4

Uit de definitie van arbeid volgt dat de eenheid van arbeid newton * meter is, afgekort [W] = Nm.

Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen

Wat gaan we doen? Koken van water: wat gebeurt er ( temperatuur, energie, druk) Leren opzoeken in stoomtabellen. Diagrammen van water en stoom

Samenvatting Natuurkunde Syllabus domein C: beweging en energie

Oefenopgaven havo 5 et-4: Warmte en Magnetisme Doorgestreepte vraagnummers (Bijvoorbeeld opgave 2 vraag 7) zijn niet van toepassing.

7. Chemische reacties

Transcriptie:

Energie Behoudswetten Natuurkundewet waarin wordt geformuleerd dat de totale waarde van een bepaalde grootheid (behouden grootheid) in een geïsoleerd systeem niet verandert. Energie-omzetting: omzetting van de ene energiesoort in de andere. Energie-overdracht: overdracht van energie van het ene voorwerp aan het andere. Wet van behoud van energie In een geïsoleerd systeem kan de totale hoeveelheid energie kan niet veranderen. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/newtons_cradle_animation_book.gif Kinetische energie Potentiële energie Geldt de wet van behoud van energie? Warmte 1. Aristoteles: Materie, namelijk één van de vijf elementen. 2. 17 e eeuw: Phlogiston Alle brandbare materialen bevattten een onzichtbare substantie (phlogiston) die de eigenschap hitte in zich draagt en die vrijkomt bij verbranding. 3. 18 e eeuw: warmtevloeistof (calorische vloeistof) Warmte is een vloeistofachtig substantie, dat stroomt van hete voorwerpen naar koude (zoals water stroomt van hoog naar laag). De werking van de stoommachine kon met deze theorie worden begrepen en verbeterd, met zeer grote maatschappelijke gevolgen (industriële revolutie). Thomas Newcomen 1664 1729 James Watt 1736 1819 1

4. James Joule 1818 1889 Warmte kan ontstaan uit arbeid. Warmte is een energiesoort, die verband houdt met de energie van bewegende moleculen. Temperatuur: Een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de moleculen van de stof 1. Bij het absolute nulpunt 0 K staan alle moleculen stil. Warmte: De energiesoort die wordt uitgewisseld tussen voorwerpen met een verschillende temperatuur. De wet van behoud van energie is algemeen geldig (?) Kinetische energie Potentiële energie warmte (geluid) 1 Bij kamertemperatuur is de gemiddelde snelheid van zuurstofmoleculen ongeveer 500 m/s. 2

Geldt de wet van behoud van energie bij de energieproductie in sterren? Waar komt de energie vandaan die de zon (iedere seconde) uitstraalt? Informatie (BINAS): afstand aarde zon 149,6.10 9 m massa 1,989.10 30 kg straal 696,0.10 6 m dichtheid 1,410.10 3 kg/m 3 gravitatieversnelling 273,6 m/s 2 ontsnappingssnelheid 617,7 m/s uitgestraald vermogen 0,390.10 27 W centrale temperatuur 13,6.10 6 K centrale druk 0,02.10 18 Pa omlooptijd aarde 365,256 d massa 5,976.10 24 kg straal 6,378.10 6 m dichtheid 5520 kg/m 3 gravitatieversnelling 9,81 m/s 2 ontsnappingssnelheid 11,2.10 3 m/s zonneconstante 1,40.10 3 W/m 2 siderische rotatieperiode 23,96 h Verbrandingswarmten (stookwaarden) hout 16.10 6 J/kg steenkool 29.10 6 J/kg benzine 33.10 9 J/m 3 stookolie 40.10 9 J/m 3 aardgas (Gronings) 32.10 6 J/m 3 (T = 273 K, p = p 0 ) butagas 110.10 6 J/m 3 (T = 273 K, p = p 0 ) De zon bestaat zo n 4,5 miljard jaar. Ga met een berekening na dat de energieproductie van de zon onmogelijk het gevolg kan zijn van (chemische) verbrandingsreacties. Massa en energie Einstein heeft in 1905 (speciale relativiteitstheorie) laten zien, dat massa ook een energiesoort is. In de zon wordt bij kernfusiereacties materie (massa) omgezet in (stralings)energie. Ga met een berekening na dat de zon hiemee voorlopig kan doorgaan. De wet van behoud van energie is nog steeds algemeen geldig (?) 3

Geldt de wet van behoud van energie bij radio-actief -verval? In het begin van de 20 e eeuw is het verschijnsel radioactiviteit ontdekt door onderzoekers als Marie Curie. Sommige radio-actieve stoffen zenden -straling uit. Het bleek dat deze -straling snel bewegende elektronen zijn. Bij het vervallen van dezelfde atoomkernen (in dit voorbeeld bismuth-210) ontstonden elektronen met verschillende energieën. Deze energieverdeling kon niet worden verklaard en leek strijdig met de wet van behoud van energie. Pauli stelde (1930) dat er bij -verval, behalve het elektron, nog een ander deeltje onstaat, dat weliswaar niet waarneembaar was, maar wel de onrbrekende energie afvoerde. Dit deeltje is het neutrino. In het Antaresproject wordt op de bodem van de Middellandse zee een detector gebouwd om neutrino s uit het heelal waar te nemen. Zie: http://www.astronomie.nl/nieuws/115/neutrionotelescoop_antares_in_gebruik_genomen.html Leesopdracht: Hoofdstuk 1 Het ongrijpbare neutrino Nickolas Solomey Wetenschappelijke Bibliotheek van Natuur & Techniek De wet van behoud van energie is algemeen geldig. 4

Energie en entropie De 1 e hoofdwet van de thermodynamica (warmteleer) is de bekende wet van behoud van energie. Toch wordt door de overheid benadrukt dat het noodzakelijk is zuinig te zijn met energie. Dit heeft te maken met de 2 e hoofdwet van de thermodynamica. De 2 e hoofdwet handelt over de natuurlijke richting waarin de verdeling van de energie verandert. Hierbij is het begrip entropie van belang. Er zijn verschillende, gelijkwaardige formuleringen van de 2 e hoofdwet: Er is geen enkel proces mogelijk dat uitsluitend bestaat uit het onttrekken van warmte aan een reservoir en het volledig omzetten daarvan in arbeid. Bijvoorbeeld in een verbrandingsmotor wordt warmte omgezet in arbeid. De motor kan een voertuig in beweging zetten. Bij dit (cyclische) proces zal een deel van de warmte aan de koudere omgeving moeten worden afgegeven. Deze afvalwarmte gaat verloren. Er is geen proces mogelijk met als enig resultaat de overgang van energie van een kouder naar een warmer object. Warmte gaat spontaan van hoge temperatuur naar lage temperatuur. In een koelkast wordt warmte van de koude koelkast naar de warme keuken gebracht. Dit is uitsluitend mogelijk, omdat in de motor in de koelkast arbeid verricht, dankzij de elektrische energie, die het opneemt uit het stopcontact. Natuurlijke processen gaan gepaard met een toename van de entropie in de wereld. De entropie is een maat voor het aantal manieren waarop de deeltjes de toestand van het systeem kunnen vormen. Omdat de wanordelijke toestanden zeer veel waarschijnlijker zijn dan de ordelijke, zal bij ieder spontaan proces de chaos toenemen. Smeltende ijsblokjes: een voorbeeld van toename van entropie Elk systeem bestaat uit een bijzonder groot aantal deeltjes (atomen). Deze deeltjes bewegen allemaal volkomen chaotisch (incoherent). Eventueel bewegen de deeltjes daarnaast gezamenlijk (coherent), namelijk als het systeem zelf als geheel beweegt. Als er arbeid op het systeem wordt verricht, gaan de deeltjes coherent bewegen. Er is sprake van een toename van kinetische energie. Als er warmte naar het systeem gaat, gaan de deeltjes incoherent bewegen. Er is sprake van een toename van de inwendige energie; de temperatuur stijgt. Dit alles betekent dat het zinvol is om te spreken over de kwaliteit van energie. Warmte (bij een lage temperatuur) is een energiesoort van lage kwaliteit, omdat het niet gemakkelijk in andere energiesoorten (arbeid) is om te zeten. Bijvoorbeeld in het water van de oceanen is een onwaarschijnlijk grote hoeveelheid energie, door de incoherente beweging van het gigantisch grote aantal watermolekulen, aanwezig. Deze energie is echter niet beschikbaar! Het is dus zinvol om zuinig te zijn met energiesoorten van een hoge kwaliteit, zoals chemsiche en elektrische energie. 5

This document was created with Win2PDF available at http://www.daneprairie.com. The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only.