4.2 Energiebronnen

• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Starter for "Ten" (1)

Wat heb je nodig:

Rekenmachine, schrift, pen

Wat ga je doen:

Bereken hoeveel energie er nodig is om het beton van een huis te verwarmen. De buiten temperatuur is 5 graden en we willen het verwarmen tot 20 graden. Het huis weegt 400 ton. De soortelijke warmte van beton is 0,99 kJ/(kg.^oC)

Starter for "Ten" (2)

Reken om:

3 kCal = .............J = ..........kJ

515 mg = ............g

4 ton = ..............g = ..........Mg

Herhaling kennenlijst les 1 Kennenlijst.

Denken delen en uitwisselen. Noteer (in stilte) bij ieder puntje wat jij nog weet.

• Rekenen met de soortelijke warmte.
• Wat is "delta" T  (      T)
• Berekenen van de energie met het vermogen.
• Omrekenen van calorie naar Joule

Deel je antwoorden met je buurvrouw / buurman (rustig)

Doormiddel van aanwijzen worden de antwoorden uitgewisseld met de klas.

Δ

Kennenlijst.

• Wat zijn energiebronnen.
• Wat zijn fossiele energiebronnen.
• Wat is biomassa.
• Wat is aardwarmte.
• Wat is kernenergie.
• Wat is zonneenergie en windenergie.
• Wat zijn de voor en de nadelen van de energiesoorten.
• Wat is het versterkte broeikaseffect.

Kunnenlijst

Energiebron

Een energiebron is iets wat energie geeft.

Denk aan de zon die de aarde opafstand verwarmd. De stralingsenergie wordt op de aarde omgezet in o.a. warmte.

Een stopcontact geeft elektrische energie.

Een brandstof heeft chemische energie die er uit komt als de brandstof wordt verbrand (een chemische reactie).

Opdracht

De klas is verdeeld in kleine groepjes.

Totaal moeten er groepjes gevormd worden.

Ieder groepje krijgt een envelop met daarin de opdracht.

Fossiele brandstof

Een fossiele brandstof (chemische energie) is een brandstof die miljoenen jaren geleden is ontstaan uit organisch materiaal.

Voorbeelden zijn aardolie, aardgas, steenkool en bruinkool.

Fossiele brandstof

Voordeel:

Goedkoop, makkelijk te verkrijgen en vervoeren,

overal te gebruiken, flexibel in gebruik,

ter plekke en naar vraag aan te bieden

Nadeel:

het kan op,

milieu belastend, versterkt broeikaseffect

Biomassa

De biomassa (chemische energie) is energie die net als de fossiele brandstof een brandstof is. Er komt dus ook CO₂ in de lucht.

De brandstof wordt alleen verkregen van organisch materiaal die nu leeft, dus wordt er bij het verkrijgen van de brandstof ook CO₂ opgenomen. Dit noemen we CO₂-neutraal.

Van biomassa kun je gas en olie producten maken en die kun je net zo inzetten als de fossiele brandstoffen.

Biomassa

Voordelen:

De biomassa is overal te gebruiken en in te zetten naar de vraag.

De biomassa zorgt niet voor extra CO₂ omdat de vrijgekomen CO₂ weer wordt opgenomen door de nieuwe biomassa (kleine CO₂ kringloop)

goedkoop (wel duurder dan fossiele brandstoffen)

Nadeel:

Je hebt veel landbouw grond nodig om aan de totale energie behoefte te voldoen

Zonne-energie

Zonlicht is een vorm van straling dus krijg je stralingsenergie.

D.m.v. een collector kun je de warmte van de zon gebruiken voor verwarming (water verwarmen).

D.m.v. zonnecellen kan de stralingsenergie omgezet worden in elektrische energie.

Zonne-energie

Voordeel:

Zonlicht is oneindig (zolang er mensen leven zal de zon schijnen)

Zonlicht zelf is goedkoop en geeft geen milieu schade

Nadeel:

Milieu belasting van de industrie om zonnepanelen te maken.

De elektrische energie moet opgeslagen kunnen worden (grondstoffen en industrie voor accu's).

De zon schijnt niet altijd

Aardwarmte

Hoe dieper in de aarde hoe warmer het wordt. Als we koud water naar die diepte pompen kunnen we op een andere plek (wel dezelfde aardlaag) heet water oppompen. Deze warmte kunnen we gebruiken voor de verwarming.

Aardwarmte

Voordeel:

De aarde blijft warm (denken we voorlopig)

Geen milieubelasting

Nadeel:

Alleen nog te gebruiken voor verwarming.

Plaatselijk te gebruiken. 

Windenergie en waterkracht

De bewegingsenergie van de wind en/of stromend water kunnen we door middel van een generator (dynamo = spoel en bewegende magneet) omzetten naar elektrische energie. Deze energie kunnen we dan weer gebruiken.

Windenergie en waterkracht

Voordelen:

Wind en stromend water (eb/vloed of stromen van rivieren) gaat niet op.

Geen milieu belasting van de wind of het water

Nadelen:

Er is niet altijd wind en de windmolens vallen wel op

De elektrische energie moet opgeslagen worden

grondstoffen nodig voor de magneten, spoelen, accu's

Kernenergie

De kernreacties van bepaalde elementen leveren veel warmte op. Deze warmte kan ingezet worden om water te koken en met de stoom kunnen turbines draaien. In een generator kan dan weer elektrische energie gemaakt worden.

Kernenergie

Voordeel:

Veel energie in relatief kleine "fabrieken"

Altijd te leveren naar de vraag van de consument.

Geen uitstoot van CO₂

Nadeel:

Afval blijft nog lang radioactief (meer dan 100 eeuw).

Elektrische energie moet opgeslagen worden.

Het kan op.

Versterkt broeikaseffect.

• De zon schijnt en geeft stralingsenergie af.
• De stralingsenergie botst op de aarde en hierdoor warmt de aarde op.
• De warmte van de aarde verwarmt de luchtlaag om de aarde, die een klein deel van deze warmte vasthoudt.
• Door extra CO₂ in de lucht wordt er meer warmte vastgehouden. De warmte rond de aarde neemt toe

Versterkt broeikaseffect

Gevolgen:

Als het warmer wordt op de aarde zal het water van de zeeen en de oceanen uitzetten. De ijskappen (en permafrost van de bergen) zal smelten dus nog meer water in de zee => meer overstromingen.

Er komt ook meer waterdamp in de lucht dus meer massa in de luchtlaag => zwaardere stormen.

Toenemende extremen in het weer.

Vragen

Neem je telefoon of je laptop er bij en meld je aan op Lesson-up (student of leerling).

Noteer je eigen naam of namen in.

Vul de code in.

Leg ook je rekenmachine klaar!

Voor iedere vraag heb je 10 seconde, dus zit klaar.

Welke brandstof is geen fossiele brandstof?

1. aardolie
2. bruinkool
3. houtskool
4. steenkool

Welke brandstof is geen biomassa?

1. snoeihout
2. frituurvet
3. biodiesel
4. diesel

Welk nadeel is gelijk voor windenergie, zonne-energie, kernenergie en waterkracht

1. je hebt radioactief afval
2. je hebt een versterkt broeikaseffect
3. je hebt grondstoffen nodig om accu's te fabriceren
4. je hebt afvalwarmte

Noem een broeikasgas.

1. waterdamp
2. zuurstof
3. koolstofdioxide
4. stikstof

Wat voor soort energie zit er in een brandstof

1. chemische energie
2. bewegingsenergie
3. stralingsenergie
4. elektrische energie

Wat voor soort energie zit er in wind en stromend water

1. chemische energie
2. bewegingsenergie
3. stralingsenergie
4. elektrische energie

Klassenopdracht (of huiswerk als het niet af is)

Wat moet je doen:

Leren paragraaf 4.2

Invullen kennenlijst deel 2

Maken opdrachten 11 t/m 17uit het boek (blz 147/148)

Wat kun je doen:

Samenvatting of mindmap maken van paragraaf 4.2

2 vragen verzinnen voor de docent

kunnenlijst bestuderen en/of filmpjes bekijken

Starter for Ten (antwoorden)

1. Q = m . c .      T;  Q = 400 000 kg x 0,99 x 15  = 5 940 000 kJ
2. 3000 x 4,2 = 12 600 J = 12,6 kJ;  515 mg (de kleine m = milli = : 1000) : 1000 = 0,515 g;  4 ton = 4 000 kg = 4 000 000 g = 4 Mg (hoofdletter M = mega)

Δ