5. Olika energiformer
• Energi finns i olika energiformer:
– Elektrisk energi
– Mekanisk energi
– Värmeenergi
– Strålningsenergi
– Kemisk energi
– Kärnenergi
• Energi kan omvandlas från en energiform till
en annan.
6. Elektrisk energi
• Vi får elektrisk energi via elnätet.
• Det är elektrisk energi som driver våra datorer, TV-
apparater, lampor, m.m.
• Elektrisk energi skapas i kraftverk.
• I vattenkraftverk omvandlas vattnets rörelseenergi till
elektrisk energi.
• I kärnkraftverk omvandlas kärnenergi till elektrisk energi.
• I kolkraftverk omvandlas kemisk energi till elektrisk energi.
• I vindkraftverk omvandlas rörelseenergi till elektrisk energi.
7. Mekanisk energi
• Mekanisk energi är ett gemensamt namn för
rörelseenergi och lägesenergi.
• Allt som rör sig har rörelseenergi.
• Vatten längst upp i ett vattenfall har lägesenergi. När
vattnet rinner nerför vattenfallet så omvandlas
lägesenergin till rörelseenergi.
• När gungan är högst upp så är lägesenergin som störst.
8. Värmeenergi
• När något är varmt så har det värmeenergi.
• Värmeenergi är atomers rörelser. Vid hög
temperatur rör sig atomerna fort. Vid låg
temperatur så är atomerna nästan stilla.
• All energi omvandlas till slut till värme. Det mesta
av värmeenergin strålar ut från jorden.
9. Strålningsenergi
• I solen omvandlas kärnenergi till strålningsenergi.
• Solen avger energi till jorden i form av strålningsenergi.
• Utan solens energi skulle vi inte kunna leva på jorden.
10. Kemisk energi
• Fotosyntesen sker i gröna blad. I fotosyntesen så
omvandlas strålningsenergi från solen till kemisk
energi.
• Kemisk energi finns lagrad i all mat som vi äter.
• Kemisk energi finns också lagrad i ved, olja,
bensin och kol.
11. Kärnenergi
• Kärnenergi finns lagrad i atomers kärnor.
• Kärnenergi frigörs när atomkärnor klyvs eller slås
samman.
• Fission: När atomkärnor klyvs.
• Kärnkraftverk omvandlar kärnenergi till elektrisk
energi genom fission av atomkärnor.
• Fusion: När atomkärnor slås samman.
• Solen omvandlar kärnenergi till strålningsenergi
och värmeenergi genom fusion av atomkärnor.
12. Exempel: Cyklist
• Cyklisten har ätit mat och på så sätt fått i sig kemisk energi.
• När cyklisten cyklar uppför berget så omvandlas kemisk
energi till lägesenergi, rörelseenergi och värme.
• Cyklisten pausar längs upp på berget. Hans lägesenergi är
då som störst.
• När cyklisten cyklar nerför så omvandlas lägesenergi till
rörelseenergi.
13. Växthuseffekt
• Solens strålar värmer jorden.
• En del av värmen strålar
sedan ut i rymden igen.
• Växthusgaser, såsom t.ex.
koldioxid och metan hindrar
en del av värmen från att
stråla ut i rymden igen.
• Livet på jorden är anpassat
till den naturliga
växthuseffekten.
14. Förstärkt växthuseffekt
• När människan bränner fossila bränslen såsom bensin,
kol, olja och naturgas så ökar vi mängden växthusgaser
i atmosfären.
• Det gör att mer värme stannar kvar och temperaturen
på jorden höjs.
• Temperaturhöjningen gör att glaciärer smälter.
• Temperaturhöjningen påverkar också vilka djur och
växter som kan leva på olika platser.
16. Arbete
• Arbete sker när man övervinner en kraft och
samtidigt flyttar ett föremål.
• Kraften som övervinns och föremålet som
flyttas måste ha samma riktning.
• När man lyfter något uppåt så övervinns
tyngdkraften och arbete utförs.
• När man knuffar något längs golvet så
övervinns friktionskraften och arbete utförs.
17. Exempel arbete
• En väska står på marken.
• En man lyfter väskan rakt upp. När han lyfter väskan så
övervinner han tyngdkraften och utför ett arbete.
• När mannen står stilla med väskan så utför han inget
arbete.
• När mannen går med väskan i handen så har kraften
och rörelsen olika riktningar. Han utför inget arbete.
18. Exempel arbete
• När hästarna står stilla med släden så utför de
inget arbete.
• När hästarna drar släden framåt så övervinner de
friktionskraften. De utför då ett arbete.
19. Räkna med arbete
• 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑒 = 𝑘𝑟𝑎𝑓𝑡 ∗ 𝑠𝑡𝑟ä𝑐𝑘𝑎
• Kraft mäts i Newton (N).
• Sträcka mäts i meter (m).
• Arbete mäts i Newtonmeter (Nm).
• Arbete kan också mätas i Joule (J).
• 1 Nm = 1 J.
20. Mekanikens gyllene regel
Mekanikens gyllene regel:
Det man vinner i kraft, förlorar man i väg
• Det utförda arbetet är lika stort oavsett om man
använder:
– Stor kraft och kort väg eller
– Liten kraft och lång väg
21. Mekanikens gyllene regel: Lutande plan
• Arbetet som person A och person B utför är lika stort.
• Person B drar rakt upp: Stor kraft och kort väg.
• Person A använder ett lutande plan: Liten kraft och lång väg.
22. Mekanikens gyllene regel: Hävstång
• En hävstång utnyttjar mekanikens gyllene regel.
• Alternativ 1: Tryck med stor kraft nära vridningspunkten
(stor kraft, kort väg).
• Alternativ 2: Tryck med mindre kraft längre från
vridningspunkten. (liten kraft, lång väg)
23. Hävstång exempel: Gungbräda
• En gungbräda är en hävstång.
• Två barn som väger lika mycket: De sitter lika långt från
gungbrädans vridningspunkt.
• En vuxen och ett barn: Barnet väger hälften så mycket
som den vuxna. Barnet sitter därför dubbelt så långt
från vridningspunkten.
24. Hävstång exempel: Spett
• Ett spett är en hävstång.
• Mannen trycker ner spettet med en liten kraft en
lång väg. Stenen lyfts då med en stor kraft en
liten väg.
25. Energi är lagrat arbete
• När muraren lyfter upp en sten och lägger den
i översta raden så utför han ett arbete.
• Stenarna som har lyfts upp får lägesenergi.
• Energi är lagrat arbete.
• Arbete och energi mäts i samma enhet, Joule.
26. Räkna med effekt
• Mannen i gult bär en flyttkartong uppför en trappa på en
minut.
• Mannen i blått bär en flyttkartong uppför en trappa på två
minuter.
• De har utfört samma arbete.
• Mannen i gult utförde arbetet på halva tiden. Han har
dubbelt så hög effekt som mannen i blått.
27. Räkna med effekt
• 𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡 =
𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑒
𝑡𝑖𝑑
• Arbete mäts i Joule som förkortas J.
• Tid mäts i sekunder som förkortas s.
• Effekt mäts i Joule/sekund, enheten kallas även Watt.
• Watt förkortas W.
29. Vårt energibehov
• Vi på jorden använder ungefär 10 gånger mer
energi än vad vi gjorde för hundra år sedan.
• I Sverige så har energianvändningen legat på
ungefär samma nivå sedan 1990.
• Det går att använda energin mer effektivt, t.ex.
genom att ha energisnåla apparater.
30. Energikvalitet
• Olika energiformer har olika hög kvalitet.
• Energiformer med hög kvalitet kan lätt omvandlas till
andra energiformer.
• Elektrisk energi har hög kvalitet.
• Elektrisk energi kan lätt omvandlas till andra
energiformer som rörelse, ljus och värme.
• Rörelseenergi kan lätt omvandlas till elektrisk energi.
Därför har rörelseenergi också hög kvalitet.
• Värmeenergi har låg kvalitet. Det är svårt att
omvandla värmeenergi till andra energiformer. Det
blir mycket oanvändbar spillvärme.
31. Energikvalitet exempel
• När bensin förbränns i en bilmotor så blir 30%
rörelseenergi. Resten blir spillvärme.
• Spillvärme är värme vi inte har någon nytta av.
• Verkningsgraden för bensinmotorn är 30%.
32. Fossila bränslen
• Kol, olja och naturgas är fossila bränslen.
• Fossila bränslen bildades för mer än 50 miljoner år
sedan. Döda växter och djur hann inte förmultna utan
sjönk till bottnen i sjöar och hav. Med tiden så har de
omvandlats till fossila bränslen.
• Fossila bränslen är en ändlig resurs, det betyder att de
kommer att ta slut i framtiden.
33. Nackdelar med fossila bränslen
• Att bränna fossila bränslen ger skador på miljön.
• Det blir:
– Förstärkt växthuseffekt (global uppvärmning)
– Försurningsskador
– Skador vid oljeutsläpp
34. Kärnkraft
• Om man klyver en atomkärna så frigörs det
energi.
• I ett kärnkraftverk så klyvs energikärnor för att
skapa energi.
• Kärnkraft ger inga avgaser.
• Det har skett kärnkraftolyckor, med stora
mängder farliga radioaktiva utsläpp.
• Avfallet från kärnkraftverk skickar ut farliga
strålning i hundra tusen år.
35. Förnybara energikällor
• Förnybra energikällor är energikällor som aldrig tar
slut.
• Exempel på förnybara energikällor:
– Vattenkraft
– Vindkraft
– Solenergi
– Vågenergi
– Biobränslen (Bränner energiskog eller ved från träd)
36. En global utmaning
• Vi behöver minska användningen av fossila
bränslen.
• Vi bör använda mer förnybara energikällor.
