Kapitel 8. Energi. Växthuseffekten

Vad är växthuseffekten? På vilket sätt är den bra för oss? Var finns det växthuseffekt? Detta är frågor som vi ska svara på här.

Om det nu är så att all energi från solen till slut omvandlas till värmeenergi, borde det inte bli varmare och varmare på jorden då? Jo, det hade det blivit men som tur är så strålar värmen ut i rymden igen. Därför blir det inte varmare på jorden.

Luften i jordens atmosfär består av en blandning av olika gaser. Den består av mest kväve och syre men också lite koldioxid, vattenånga, ozon och metangas. Dessa gaser är väldigt genomskinliga så ljusenergin från solen passerar atmosfären och omvandlas till olika energiformer vid marken för att till sist omvandlas till värmeenergi.

Den mesta av värmen strålar sedan bort från jorden. Några av gaserna i luften tar upp en del av värmeenergin. Atmosfären värms upp och vi får ett varmt och jämnt klimat på jorden. Lagom varmt för att liv ska finnas.

Atmosfären fungerar som ett växthus som släpper igenom solljus men stänger inne värmen. Har du varit inne i ett växthus någon gång? Jordens atmosfär skapar det vi kallar växthuseffekten.

Så här fungerar växthuseffekten.
Bild hämtad från:
www.sj.se

Gaserna i luften som håller kvar värmen är främst koldioxid, vattenånga och metan. Dessa gaser kallas för växthusgaser.

Växthuseffekten är alltså bra för oss för om den inte hade funnits, hade jorden blivit för kall för att liv ska kunna finnas.

När vi bränner fossila bränslen som bensin, olja kol och naturgas, frigörs mer växthusgaser i atmosfären. När växthusgaserna ökar, ökar också växthuseffekten och mer värme stannar kvar på jorden. Det blir alltså varmare. Då får vi en förstärkt växthuseffekt. Vi får även en förstärkt växthuseffekt av att skövla skog. Träden tar ju upp koldioxid, som är en växthusgas. Om det finns färre träd kvar så kan inte lika mycket koldioxid tas upp. Det ändrar klimatet på jorden och då ändras villkoren för liv.

Den förstärkta växthuseffekten är den största orsaken till den globala uppvärmninen.
Den globala uppvärmningen kan leda till fler översvämningar.
Bild hämtad från:
www.energikunskap.se

Hur är det med andra planeter än jorden? Har de också växthuseffekt? Ja, det har de, om de har växthusgaser.

På Venus är atmosfären över 90 gånger tätare än vad den är på jorden. Atmosfären på Venus består nästan bara av koldioxid, som ju är en växthusgas. Därför har Venus en väldigt stark växthuseffekt. Utan atmosfär hade det varit cirka 50 grader varmt på Venus. Med atmosfären så höjer växthuseffekten temperaturen till över 400 grader.

Venus
Bild hämtad från:
astronomy.wonderhowto.com

På Mars är atmosfären bara en hundradel så tät som på jorden. Men Mars har nästan bara koldioxid i sin atmosfär. Det gör att Mars får en stark växthuseffekt men inte lika stark som på Venus. Temperaturen på Mars är 5 gånger högre än den hade varit om Mars hade saknat atmosfär.

Mars
Bild hämtad från:
astronomy.wonderhowto.com

Kapitel 8. Energi, del 2. Olika energiformer

Vi kommer nu att fortsätta prata om olika energiformer.

Elektrisk energi är energi som gör att vi kan titta på tv, använda mobiler, spela tv-spel osv. Den energin kan komma från ett kraftverk. Där omvandlas olika energiformer till elektrisk energi.

Det kan vara lägesenergi från vatten, kemisk energi från olika bränslen (kol, bensin, mm) och rörelseenergi från vinden som omvandlas till elektrisk energi. Den elektriska energin skickas ut i kraftledningar till eluttagen i samhället.

I ett batteri omvandlas den kemiska energin direkt till elektrisk energi när ämnena i batteriet reagerar med varandra.

Den elektriska energin som vi får från vägguttaget är
energi omvandlad från en massa olika energiformer.
Bild hämtad från:
www.schoolido.se

Batterier omvandlar kemisk energi till
elektrisk energi.
Bild hämtad från:
www.boden.se

Ljudenergi kallas också för aukustisk energi. Den elektriska energin som används till exempel i din mobil kan omvandlas på flera sätt. När du lyssnar på musik omvandlas den elektriska energin till rörelseenergi i dina hörlurar. Då vibrerar det tunna membranet i hörlurarna och skapar ljudvågor i luften. Det är alltså en speciell form av rörelseenergi.

Ljudenergi är en form av rörelseenergi. Det är molekylerna i luften som vibrerar och bildar ljudvågor.
Bild hämtad från:
www.schoolido.se

Ljusenergi finns i lampor, lysrör och även i solen. I lamporna och lysrören är det elektrisk energi som omvandlas till ljusenergi. I solen och andra stjärnor är det energi från atomerna som omvandlas till ljusenergi. Solenergi är alltså ljusenergi.

I en lampa omvandlas elektrisk energi till ljusenergi.
Bild hämtad från:
www.ledochled.se

I solen omvandlas energi från atomerna till ljusenergi.
Ljusenergi från solen kallas solenergi.
Bild hämtad från:
www.yimby.se

Elastisk energi har att göra med material som är elastiska eller töjbara på något sätt. När man böjer eller tänjer materialet får de en ökad energi.

När du drar ut ett gummiband så att den spänns, lagrar du elastisk energi i gummibandet. När du släpper gummibandet omvandlas den elastiska energin till rörelseenergi.

På samma sätt lagras elastisk energi i en studsboll, när man klämmer ihop en spiralfjäder eller i strängen på en pilbåge när du spänner den.

När du hoppar på en studsmatta omvandlar du elastisk energi till rörelseenergi.
Bild hämtad från:
www.bt.se

Värmeenergi är den energiform som all annan energi omvandlas till så småningom. Dina kroppsrörelser, bilens rörelse, elektriciteten i alla apparater, allting blir till slut värme. Det är därför du blir varm när du springer och det är därför exempelvis kylskåpet känns varmt på baksidan (känn efter).

Värmeenergi kan användas till att värma upp hus på vintern och den kan omvandlas till rörelseenergi i en ångmaskin. Men oftast är det svårt att använda värmeenergin till något.

Kemsik energi i olika bränslen, t.ex. ved kan omvandlas till värmeenergi.
Bild hämtad från:
lookfordiagnosis.com

Vilka energiformer använder du dig av för att ta dig till skolan?

Kapitel 8. Energi, del 1. Energiprincipen och olika energiformer.

Nu ska vi börja prata om energi. Du ska nu lära dig energiprincipen och olika energiformer. Du ska  även lära dig vad arbete är och vad effekt är. Vi kommer att prata om vad mekanikens gyllene regel innebär och hur den kan hjälpa dig i olika vardagssituationer. Vi kommer även att prata om vad växthuseffekten är, varför olika energiformer har för energikvalitet och vad det finns för olika energikällor.

Först vill jag att du lär dig energiprincipen. Den är en av fysikens viktigaste lagar.

Energi kan inte skapas eller förstöras. Energi kan bara omvandlas till andra energiformer.

Energi kan vara lagrad i olika energiformer, både i naturen och i tekniska system som människan har skapat. Energiprincipen säger att den energin inte kan förstöras utan bara omvandlas från en energiform till en annan.

Nu ska vi prata om olika energiformer. Det finns massor av olika energiformer.


Solenergi är energi från solljuset. Växter och alger kan omvandla solenergin till kemisk energi. Det gör de med fotosyntesen. Sedan lagrar växten eller algen den kemiska energin i sina blad, frukter, bär nötter och rötter.

Djur, som äter av växter eller alger, lagrar den kemiska energin i sina kroppar och kan med hjälp av syret som de andas omvandla den till rörelseenergi och värmeenergi.

Solenergi kan omvandlas av växter till kemisk energi.
Bild hämtad från:
www.barometern.se

Kemisk energi finns i all mat du äter.
Bild hämtad från:
www.nyvana.nu

Kemisk energi finns i olika bränslen och andra kemiska ämnen som vid olika reaktioner kan bilda värmeenergi och ljusenergi. Exempel på sådana ämnen eller bränslen är tändstickor, grillkol, bensin.

All mat du äter innehåller kemisk energi. När du äter ett äpple eller en hamburgare omvandlar du den kemiska energin i äpplet eller hamburgaren till rörelseenergi och värmeenergi.






Rörelseenergi finns i allt som rör sig. En bil kan drivas av att förbränna bensin i motorn. Då omvandlar bilen den kemiska energin, som finns i bensinen, till rörelseenergi och värmeenergi. Rörelseenergin överförs sedan till bilens hjul så att den kan röra sig.

När du springer omvandlar du den kemiska energin från maten du har ätit till rörelseenergi och värmeenergi. Rörelseenergin gör att du kan röra på dina muskler och därför kan du springa.

Rörelseenergi finns t.ex. i en bergochdalbanor.
Bild hämtad från:
http://sv.wikipedia.org/wiki/Kinetisk_energi

Lägesenergi kan du se i en penna som ramlar från ett bord eller när du rullar nerför en backe på en cykel utan att trampa. Det är tyngdkraften som gör att pennan dras ner och att cykeln dras ner. När cykeln rullar nerför backen rör den sig snabbare och snabbare, dvs. den får mer rörelseenergi. Var kommer då den här energin ifrån?

När du la pennan på bordet eller när du cyklade uppför backen gick det åt energi för att motverka tyngdkraften. Den energin försvinner inte utan lagras som lägesenergi. Det är den lägesenergin som sedan omvandlas till rörelseenergi när pennan faller till marken eller när du cyklar nerför backen utan att trampa.

Lägesenergin i vatten som faller från en hög höjd till en lägre
höjd, omvandlas i kraftverk till elektrisk energi.
Bild hämtad från:
louisebergendahl.blogspot.se

Viktiga begrepp för kraft och tryck inför provet

Försök svara på uppgifterna själv. Är det något du inte förstår eller har problem med så se till att fråga mig innan fredag 10/10-2014. Längst ner finns facit till uppgifterna. Lycka till!

1. Vad är gravitation?


2. Newton kom på att tyngdkraften är en kraft som verkar på ett äpple som faller till jorden och att den finns mellan planeter, månar och andra himlakroppar och drar dem mot varandra.

Einstein kom på att Newton inte hade helt rätt i sin modell och kom på en ännu mer noggrann modell som kan beskriva krafter inne i atomer.

a) Hur har Newton hjälpt människan att förbättra sina livsvillkor?

b) Ge exempel på och förklara varför Einsteins modell är bättre än Newtons.


3. Vilken enhet mäts storheten kraft i?


4. Ge exempel på när man använder sig av en motkraft.


5. Vad är skillnad mellan tyngd och massa?


6. Om du väger dig med en våg på månen, visar vågen rätt då? Varför inte?


7. Vilken stödyta är bäst? Varför?


8. Vad är tyngdpunkt?


9. Vad är tryck?


10. När blir trycket störst? Varför?

a) Om jag trampar på din fot med gympadojjor

b) Om jag trampar på din fot med högklackade skor.

c) Om jag trampar på din fot med slalomskidor på.


11. Vad händer när man tryckutjämnar (håller för näsan och blåser in luft i innerörat)?


12. Vad händer när trycket ökar på en gas?


13. Vad innebär det att komprimera gas? Ge ett exempel på när gas är komprimerad.


14. Varför kan man inte skapa övertryck med en vätska i en sprayburk?


15. Varför ska man inte värma en sprayburk? Vad händer med burken om man värmer den? Varför?
 




Facit

1. Den dragningskraft som jorden har på ett föremål.


2.

a) När man förstod dragningskraften kunde man bygga flygplan, som gör att vi kan resa lättare.

b) Einsteins modell är mer noggrann när man räknar tyngdkrafter på små massor. Den kan bättre förklara hur atomerna påverkas i ett kärnkraftverk.


3. Newton


4. När man sitter i en båt och puttar sig ifrån en brygga. När en rymdraket lyfter från jorden.


5. Tyngd är den dragningskraft som ett föremål dras mot jorden med. Massa är det antal atomer som ett föremål består av.

6. Nej den visar fel. Det beror på att vågen egentligen mäter tyngdkraften och den mäter tyngdkraften som är på jorden. Sedan räknar man om så att man får ut massan 

(massan = tyngdkraften/10).


7. En stor stödyta är bättre än en liten för att då står föremålet mer stabilt.


8. Tyngdpunkten är den punkt i ett föremål där man kan tänka sig att all massa är samlad.


9. Tryck är kraft fördelad på en area, 

dvs tryck = kraft/area.


10. Trycket blir högst om jag trampar på din fot med högklackade skor. Det beror på att tyngdkraften av mig fördelas på en väldigt liten area.


11. Trycket blir lika stort innanför och utanför örat.


12. Molekylerna rör sig snabbare.


13. Gasen blir ihoptryckt. Det betyder att molekylerna hamnar närmare varandra. Ett exempel är en sprayburk. Trycket är högre inne i sprayburken än utanpå.


14. I vätskan ligger molekylerna redan nära varandra och de kan därför inte tryckas ihop mer. Det skulle kanske gå att skapa lite övertryck om man värmer burken för då börjar molekylerna röra sig mer.


15. Därför att den kan explodera. När man värmer burken börjar molekylerna röra sig ännu mer och då ökar trycket så att till slut klarar inte burken det extra trycket.