Energie - Brandstoffen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Energie h5

§5.1

• Een vlam, wat is dat eigenlijk?
  
• Welke soorten vlammen zijn er?
  
• Waarom verbrand je brandstof?
  
• Hoeveel warmte leveren brandstoffen?
  
• Wanneer gaat de verbranding het snelst?
  
• Welke verbrandingen gaan langzaam?
  

Energie

Brandstoffen & omzettingen

LEERDOELEN

• Je leert wat energie is
• Je leert hoe je energie kunt gebruiken
• Je kunt uitleggen wat fossiele en duurzame brandstoffen zijn
• Je kunt energiesoorten herkennen en omzettingen benoemen
• Een vlam, wat is dat eigenlijk?
  
• Welke soorten vlammen zijn er?
  
• Waarom verbrand je brandstof?
  
• Hoeveel warmte leveren brandstoffen?
  
• Wanneer gaat de verbranding het snelst?
  
• Welke verbrandingen gaan langzaam?
  
• 
  

VANDAAG

• Uitleg energie
• Opdracht in tweetallen
• Lezen + bespreken §3.1 
• Maken §3.1
  

Brandstoffen

Wat is geen voorbeeld van een fossiele brandstof?

1. aardgas
2. aardolie
3. zonne-energie
4. steenkool

Wat is energie?

Symbool: Energie [E]
Eenheid: Joule (J, kJ, MJ)
We gebruiken energie o.a. voor: verwarming, vervoer en het opwekkingen van elektriciteit.

DEMO 1

Verbrandings-warmte

De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte er vrij komt als je een bepaalde hoeveelheid van een brandstof verbrandt

A. Big Mac

B. Grote friet

C. Crispy Chicken wrap

Kilojoule

2060 kJ

Kilojoule

1900 kJ

Kilojoule

2060 kJ

DEMO 2

Voorvoegsels

h = hecto = 10² = 100

k = kilo = 10³ = 1.000

M = mega = 10⁶ = 1.000.000

G = giga = 10⁹ = 1.000.000.000

SIMULATIE

Energiestroomdiagram:

Aan de linkerkant staat de energiesoort die er in gaat, aan de rechterkant de energiesoorten die eruit komen.

Chemische energie

100 %

Elektrische energie 40%

Afvalwarmte 60%

Energie-stroomdiagram

Teken het energiestroomdiagram van een zonnepaneel.

Zonnepaneel zet 18% van de energie om in elektrische energie.

ENERGIESTROOMDIAGRAM

Neem over en reken uit:

3,2 kJ = .... J

0,6 MJ = ......J

4500 J = .....kJ

63.000.000 J = ....MJ

1 GJ = ..... MJ

Wat is de eenheid van energie

1. Newton
2. Watt
3. Joule
4. Kelvin

1 MJ = .......... J

1. 1 000 000 J
2. 1 000 000 000 J
3. 1 000 J
4. 10 J

Wat is geen fossiele energie in dit rijtje?

1. Aardgas
2. Biogas
3. Aardolie
4. Steenkool

Primaire en Secundaire energiebronnen?

Om energie op te wekken heb je een energiebron nodig. Dat kan op 2 manieren: via  primaire en secundaire energiebronnen.

Voorbeelden van primaire energiebronnen zijn aardolie, aardgas, steenkool en windkracht.

Elektriciteit is een voorbeeld van een secundaire energiebron -> je hebt een primaire energiebron nodig om elektriciteit te maken.

Het grootste deel van de stroom uit ons stopcontact komt uit elektriciteitscentrales waar primaire energiebronnen gebruikt worden om deze secundaire energiebron op te wekken.

Stroom wordt in een elektriciteitscentrale opgewekt: een primaire energiebron wordt verbrand om energie op te wekken.

Fossiele energiebronnen

• Gevormd door planten- en dierenresten 
• Ook wel genoemd: vuile energie of grijze stroom

Voordeel =>

• direct te gebruiken

Nadeel =>

• voorraad is uitputbaar/raakt op
• bij de verbranding komen broeikasgassen vrij

Fossiele energiebronnen zijn:

Steenkool

Aardolie

Aardgas

Broeikasgassen zijn bijv. ->

CO2, Methaan

Deze gassen houden de warmte vast in de dampkring

Kernenergie

• Energie door splitsing uranium-atomen

Voordelen =>

• Uranium is goekope grondstof
• Uranium is op veel plaatsen te vinden
• Er komen geen broeikasgassen vrij

Nadelen =>

• Radioactieve straling
• Radioactief afval -> halfwaardetijd
• Uranium is grondstof voor atoombommen
• Splitsing atomen erg gevaarlijk -> bij fout grote ramp

In Nederland zijn 3 kerncentrales:

- Borssele: hier wordt energie opgewekt

- Putten (niet voor energie)

- Delft (voor onderzoek)

Hakfwaardetijd => de tijd die radioactieve straling nodig heeft om helft van de waarde aan radioactiviteit te bereiken.

Duurzame energiebronnen

📌   Andere namen: hernieuwbare enegiebronnen, groene energie,

       schone energie.

Voordelen:

• raken nooit op
• geen broeikasgassen
  

Nadelen:

• productie is niet constant
• bij piekmomenten niet genoeg voorraad

• Windkracht
  
• Waterkracht
  
• Zonnewarmte
  
• Aardwarmte
  
• Biomassa
  

Windenergie

• Windmolenparken
• meestal op land, vooral aan de kust
• soms op zee = offshore windpark
• Bij Egmond aan Zee is een offshore windpark
• Bij Urk is een windmolenpark in het IJsselmeer

Nadeel windenergie -> 

• horizonvervuiling
• lawaai

Zonne-energie

• zonnepaneel vangt energie op
• zonnecollector verwarmt hiermee water

Nadeel =>

• geeft alleen energie als de zon schijnt

Waterkrachtenergie

• energie door stromend water
• energie door vallend water
• door een stuw of dam te bouwen
• energie door eb en vloed

Stuwdam 

Alleen bij genoeg reliëf zinvol

Stromend water levert ook energie op

In Nederland bij de plaatsen Lith, Linne en Maurik staan centrales om deze energie op te vangen

Energie door het bewegende water bij eb en vloed. Deze vorm van energie wordt in Frankrijk gebruikt bij St Malo. De energie wordt omgezet in een getijdencentrale

Biomassa

• belangrijkste energiebron in Nederland -> goedkoop
• de helft van de groene energie in NL komt van biomassa
• planten- en dierenresten
• bv hout, groente/tuinafval, mest
• er komt geen extra CO2 in de lucht

=> door verbranding in electriciteitscentrale wordt energie opgewekt 

=>  stadsverwarming

Welke energiebron gebruiken we het meest?

Waar halen we de overige energie vandaan?

Wat valt je dan op?