ØverumFysik/kemi
Fysik/kemi

Energiformer og energiomsætning

Energi kan skifte form, men aldrig forsvinde. Her lærer du energiformerne, nyttevirkning, effekt og at regne på kWh og elregningen.

Hvad er energi?

Når en bold rulles, en pære lyser, eller du løber, sker der noget. For at noget kan ske, skal der være energi. Energi er evnen til at få noget til at ske: at flytte noget, varme noget op eller få noget til at lyse.

Energi kan ikke ses direkte. Du ser kun, hvad den gør. Energi måles i joule (J). 1 J er ca. den energi, der skal til for at løfte et æble på ca. 100 g en meter op. Til hverdag bruger man kJ (1 kJ = 1.000 J) og kWh.

De syv energiformer

EnergiformEksempel
Bevægelsesenergien cyklist i fart, vind, en rullende bold
Beliggenhedsenergien bog på en høj hylde, vand bag en dæmning
Varmeenergien kop varm kakao, en radiator
Kemisk energimad, benzin, brænde, batterier
Elektrisk energistrøm i en ledning
Strålingsenergisollys, lys fra en pære, mikrobølger
Kerneenergiatomkerner i et kernekraftværk og i solen

Bevægelsesenergi hedder også kinetisk energi, og beliggenhedsenergi hedder også potentiel energi. Jo højere oppe og jo tungere en ting er, jo mere beliggenhedsenergi har den. Jo hurtigere og tungere, jo mere bevægelsesenergi.

Energien forsvinder aldrig

Du hører tit, at energi "bliver brugt op". Det er en misforståelse. Fysikkens vigtigste regel om energi er energibevarelse: energi kan hverken opstå eller forsvinde. Den kan kun skifte form. Det kaldes energiomsætning.

Når en cyklist bremser, forsvinder bevægelsesenergien ikke. Den bliver til varmeenergi i bremser og dæk. Den bliver bare spredt ud, så du ikke kan bruge den til noget mere.

Den gyldne regel:
Energi bliver ikke væk. Den skifter form. Samlet energi før = samlet energi efter.

Energikæder

Næsten al energi kommer oprindeligt fra solen. Man kan følge energien i en energikæde, hvor hver pil er en omsætning:

Planten laver solens stråling om til kemisk energi (fotosyntese). Du spiser planten eller et dyr, der har spist planten, og dine muskler laver den kemiske energi om til bevægelse. Hver gang bliver en del af energien til varme.

Nyttevirkning

Ikke al energi bliver til det, du vil have. En pære skal give lys, men bliver også varm. Den energi, du får brug for, kaldes nyttig energi. Resten er spildenergi, oftest varme.

Nyttevirkningen fortæller, hvor stor en del af den tilførte energi der bliver nyttig:

Formel:nyttevirkning = nyttig energi / tilført energi Eksempel: 10 J nyttig ud af 100 J:10 / 100 = 0,10 Gang med 100 for procent:10 %

Nyttevirkningen kan aldrig blive over 100 %, for så skulle der komme mere energi ud, end der kom ind. Det er ikke muligt (energibevarelse).

Effekt: hvor hurtigt energien omsættes

Effekt fortæller, hvor meget energi der omsættes pr. sekund. Enheden er watt (W), og 1 W = 1 J pr. sekund.

Effekt:P = E / t Energi:E = P · t En 60 W pære i 10 s:E = 60 W · 10 s = 600 J

En pære på 60 W bruger altså 60 J hvert eneste sekund, så længe den lyser.

kWh og elregningen

Joule er en lille enhed. Elselskabet regner i kilowatttimer (kWh). 1 kWh er den energi, du bruger, hvis noget på 1.000 W kører i 1 time. Det er 3.600.000 J.

Et apparat på 2.000 W i 3 timer. Effekt i kW:2 kW Energi:2 kW · 3 h = 6 kWh Pris, hvis 1 kWh koster fx 3 kr.:6 · 3 = 18 kr.

Pris = antal kWh · pris pr. kWh. Husk: kW er effekt (hvor hurtigt), kWh er energi (hvor meget).

De klassiske fælder

  • "Energi bliver brugt op." Nej: den skifter form, ofte til varme, som er svær at bruge igen.
  • kW og kWh forvekslet. kW er effekt. kWh er energi. Du betaler for kWh.
  • Nyttevirkning over 100 %. Det findes ikke. Tjek, at du har delt nyttig med tilført, ikke omvendt.
  • Glemt at regne tid om. Minutter skal være timer i kWh og sekunder i joule.
  • "Spildenergi er væk." Den er der stadig, men som varme i omgivelserne.

Huskeliste

  • Syv energiformer: bevægelse, beliggenhed, varme, kemisk, elektrisk, stråling, kerne.
  • Energi opstår ikke og forsvinder ikke. Den omsættes.
  • Nyttevirkning = nyttig / tilført (aldrig over 100 %).
  • P = E / t og E = P · t. 1 W = 1 J/s.
  • 1 kWh = 1.000 W i 1 time = 3.600.000 J. Pris = kWh · kr. pr. kWh.