Isaac- natuurwetenschappen 1 - Module 4 Energie - Proef - Inkijk methode

NATUURWETENSCHAPPEN 1 MODULE

4

Energie

2

Inhoud Niets gaat vanzelf

ISAAC-moment

1 Energie 1.1 Het begrip energie 1.2 De grootheid energie 1.3 Energiebronnen

2 Soorten energie 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

Elektrische energie Kinetische energie Thermische energie Stralingsenergie Chemische energie Potentiële energie Gevaar van energie Verder oefenen?

3

5 5 6 8 9 9 9 12 11 12 12 14 18

3 Energieomzettingen

22

3.1 Omzetting van energie 3.2 Behoud van energie 3.3 Verder oefenen?

22 24 27

4 Soorten energiebronnen

30

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

Eindige energiebronnen Duurzame of hernieuwbare energiebronnen Kernenergie Energie besparen Verder oefenen?

5 Energie voor mens en dier 5.1 5.2

Energie in voedsel Dagelijkse energiebehoefte en -verbruik

30 31 33 33 36 38 38 41

WOORDENLIJST

43

STUDIEWIJZER

44

ISAAC-actie

Het verbruik van elektriciteit

3

Niets gaat vanzelf…

ISAAC-moment

Oriëntatie

Onderzoeksvraag Welke apps gebruiken de meeste energie op mijn smartphone?

Hypothese Ik denk dat de app

de meeste energie verbruikt op mijn smartphone.

Voorbereiding

Materiaal

•

Smartphone

Uitvoering

Stappenplan Maak een top vijf van apps die je het meest gebruikt op je smartphone.

1

Ga op zoek in je instellingen naar de batterijverbruik en de tijdsduur.

Plaats bij elke app tot welke categorie deze app behoort.

Kies uit: games – sociale media – communicatie – routeplanner – ontspanning (video, muziek) – informatie opzoeken – foto’s – shoppen – andere

2

Resultaten app 1 2 3 4 5

batterijverbruik (%)

categorie

tijdsduur

4

Reflectie

Besluit Welke app verbruikt de meeste energie op jouw smartphone? Maak een top vijf.

1

2

3

4

5

Vergelijk je resultaten met je klasgenoten. In welke categorie bevinden zich de apps met het grootste energieverbruik?

Wat is de relatie tussen de tijdsduur en het batterijverbruik?

Welke apparaten in je dagelijks leven gebruiken nog energie?

Ook al kunnen we het niet zien, je smartphone is niet de enige die energie verbruikt. Het internet bestaat uit een hele reeks apparaten (computers, servers, kabels …) die ons de kans geven om dingen op te slaan, te zoeken … naar onze eigen toestellen (smartphone, tv, computer ...).

5

1 Energie 1.1 Het begrip energie Schrijf 3 situaties op uit het dagelijks leven waar je te maken krijgt met energie.

1

2

3

Voor welke activiteiten of gebeurtenissen heb je energie nodig?

Kleur de bliksem in als je energie nodig hebt.

Een marathon lopen.

Muffins bakken.

Een avondje netflix kijken

Het huis stofzuigen.

Uit bovenstaande voorbeelden volgt dat zowel levende wezens als niet-levende systemen een zekere hoeveelheid energie bezitten. Alles bezit energie.

Energie is een abstract begrip. Je kunt energie niet waarnemen, maar je ziet de uitwerking ervan.

Energie is nodig om iets te laten werken of bewegen. Op een meer wetenschappelijke manier zeggen we dat energie datgene is wat je nodig hebt om arbeid te verrichten.

Zowel levende wezens als niet levende voorwerpen hebben energie nodig.

6

1.2 De grootheid energie Om meer over voorwerpen te weten te komen, kun je bepaalde metingen uitvoeren. Zo kan je ook meten hoeveel energie er bijvoorbeeld in voedsel zit of hoeveel energie een toestel nodig heeft om te werken.

Bekijk de voedingswaardetabel van aardbeienjam. aardbeienjam Voedingswaarde

per 100 g

per portie (15g)

Energie

247 kcal / 1038 kJ

37 kcal / 156 kJ

Eiwit

0,4 g

0,06 g

Koolhydraten

60,0 g

9,0 g

Waarvan suikers

59,0 g

8,9 g

Vet

0,0 g

0,0 g

Voedingsvezels

1,5 g

0,23 g

Natrium

25 mg

3,75 mg

Welk nut heeft een voedingswaardetabel?

Hoeveel energie heeft 100 g aardbeienjam?

Noteer de afkortingen van de eenheden voor energie voluit. kJ = kcal = Als je weet dat 1 kJ gelijk is aan 1000 joule. Hoeveel joule aan energie bevat dan 1 portie (15g) aardbeienjam?

Als 247 kcal overeenkomt met 1038 kJ. Hoeveel kJ is dan 1 kcal?

Zoals je reeds zag in module 1 noemen we iets dat je kan meten een grootheid. Elke grootheid wordt voorgesteld door een symbool. Bij die grootheid hoort ook een eenheid. Dit is datgene waarin je de grootheid meet. Ook de eenheid heeft een symbool. grootheid

symbool grootheid

si-eenheid

symbool eenheid

Energie

Energie is een grootheid. De SI-eenheid waarin we energie uitdrukken is joule.

7

Naast joule worden er nog een aantal andere eenheden voor energie gebruikt: • Kilowattuur (kWh) is de eenheid die gebruikt wordt voor elektrische energie.

• Calorieën (cal) is een verouderde energie-eenheid die nog vaak in de voedingsindustrie gebruikt wordt.

Bekijk onderstaande afbeeldingen en beantwoord de vragen.

De eenheid watt (W) is de eenheid van vermogen en drukt uit hoeveel energie een toestel produceert of verbruikt per tijdseenheid. Een vermogen van 1 watt levert 1 joule energie in 1 seconde (1 W = 1 J/s) Stoomstrijkijzer • 2000 watt • Stoomproductie 0-30 g/min • Stoomstoot 90 g/ min • Anti-kleef strijkzool • 270 ml waterreservoir

Hoeveel energie zet dit strijkijzer om per seconde?

Hoeveel kJ energie verbruikt dit strijkijzer op 1 uur?

De foto’s tonen een toestel dat je bij je thuis kan terugvinden. De linkse foto toont een ouder analoog model van het toestel, de rechtse foto is het moderne digitale model.

Ouder, analoog model

Modern digitaal model

Waar vinden we dit toestel meestal terug?

Waarvoor wordt het gebruikt?

In welke eenheid wordt het verbruik uitgedrukt? (Tip: Kijk bij het oude model.)

8

1.3 Energiebronnen Waar halen de volgende voorwerpen of personen hun energie?

Een energiebron is een voorwerp of een product dat energie bevat en waarmee je iets kan laten werken of bewegen.

9

2 Soorten energie 2.1 Elektrische energie Wat is het probleem met deze smartphone?

Hoe kan je dit probleem oplossen?

Wat heb je nodig om een smartphone op te laden?

Welke soort energie heeft deze auto nodig om te kunnen rijden?

Noem nog twee extra voorbeelden op van voorwerpen die elektrische energie gebruiken.

Elektrische energie ontstaat door snel bewegende geladen deeltjes.

2.2 Kinetische energie Wat zal deze persoon doen als er ‘start’ wordt geroepen?

Wat zal er gebeuren met de bal als de jongen ertegen slaat?

Noem nog twee extra voorbeelden van voorwerpen die kinetische energie of bewegingsenergie gebruiken.

Kinetische energie is de energie van een bewegend voorwerp.

10

2.3 Thermische energie Wat gebeurt er met dit ijsje?

Waardoor smelt het ijsje?

Welk toestel is deze persoon aan het gebruiken?

Waardoor droogt je haar met dit toestel?

Thermische energie of warmte ontstaat door een verschil in temperatuur.

DOE DE TEST

Test 1 Benodigdheden

• • •

Een beker met warm water Een beker met koud water Een beker met lauw water

Werkwijze 1 2

Hou gedurende enkele minuten je linkerhand in de beker met koud water en je rechterhand in de beker met warm water.

Daarna dompel je beide handen in de beker met lauw water.

Waarneming a

Hoe voelt het water in de beker met lauw water volgens je linkerhand?

b

Hoe voelt het water in de beker met lauw water volgens je rechterhand?

11

Test 2 Werkwijze Wrijf even in je handen.

Leg nu je hand op de koude schrijftafel. Wacht 30 seconden.

Waarneming a

Hoe voelt je hand aan als je deze wegneemt van de tafel?

b

Hoe voelt de plek aan op tafel waar je hand net nog lag?

Besluit De begrippen ‘warm’ en ‘koud’ zijn subjectief en afhankelijk van de temperatuur van het menselijk lichaam. Met zo’n subjectief begrip kunnen we in de natuurwetenschappen weinig doen. We spreken dus van een voorwerp met hoge of lage temperatuur.

Warmte of thermische energie gaat van een voorwerp met hoge temperatuur naar een voorwerp met een lage temperatuur.

2.4 Stralingsenergie Van welke technologie zie je het logo?

Waarvoor kun je dit allemaal gebruiken?

Waarom is het handig om dit te gebruiken?

Wat is deze persoon aan het doen?

Waarvoor zorgt de lamp?

12

Som nog twee extra voorbeelden op van voorwerpen die stralingsenergie gebruiken.

Stralingsenergie is de energie die in elektromagnetische golven zit.

2.5 Chemische energie Welke actie voert de persoon uit?

Waarom voert de persoon deze actie uit?

In welke situatie(s) gebruiken mensen volgend voedsel?

Waarom gebruiken ze dit dan?

Chemische energie zit opgeslagen in energierijke stoffen zoals voedsel, benzine …

2.6 Potentiële energie Welke sport beoefent deze man?

Wat zal er gebeuren met de pijl als hij de boog loslaat?

Wat wordt er afgebeeld op deze foto?

Wat zal er gebeuren met het water als er een poort opengaat?

Je spreekt van potentiële energie van een voorwerp als de energie van het voorwerp kan leiden tot het leveren van arbeid, kan leiden tot beweging.

Een voorwerp dat kan vallen bezit potentiële energie of zwaarte-energie. Hoe hoger een voorwerp zich bevindt, hoe groter de potentiële energie van het voorwerp.

13

Elektrische energie ontstaat door snel bewegende geladen deeltjes.

Stralingsenergie is energie in elektromagnetische golven.

Warmte ontstaat door verschil in temperatuur.

Bewegingsenergie is energie van een bewegend object.

Chemische energie is opgeslagen energie in energierijke stoffen.

Potentiële energie is energie die nog moet vrijkomen door een bepaalde situatie.

14

2.7 Gevaar van energie In deze module heb je voor het eerst kennisgemaakt met het begrip energie. Energie is nodig om dagdagelijkse handelingen uit te voeren. Toch moeten we ook stilstaan bij het feit dat er enkele gevaren schuilen achter de energie die wij gebruiken.

Bekijk de cartoon.

Welke gevaren van energie kan je op de afbeelding zien?

1

2

3

4

5

6

15

CHECK-UP

Heb ik het begrepen?

Opdracht 1

Duid het soort energie aan dat wordt afgebeeld in de foto’s. Soms zijn meer opties mogelijk.

1

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

2

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

3

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

4

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

16

5

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

6

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

7

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

8

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

9

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie kinetische energie potentiële energie

17

Opdracht 2

Hieronder zie je twee afbeeldingen van een skateboarder. Welke uitspraken zijn correct? Kruis aan en bespreek.

De linkse afbeelding is een goed voorbeeld van kinetische energie.

De linkse afbeelding is een goed voorbeeld van potentiële energie.

De rechtse afbeelding is een goed voorbeeld van hoe kinetische energie wordt omgezet in potentiële energie.

De linkse afbeelding is een gevolg van de rechtse afbeelding.

Beide afbeeldingen zijn voorbeelden van potentiële energie.

Opdracht 3

Probeer van elke soort energie een voorbeeld uit je dagelijks leven te vinden.

•

Chemische energie:

•

Stralingsenergie:

•

Elektrische energie:

•

Thermische energie:

•

Kinetische energie:

•

Potentiële energie:

Opdracht 4

Geef drie vormen van energie die kunnen gevaarlijk zijn? In welke omstandigheden?

•

•

•

18

2.8 Verder oefenen?

1 Kruis de juiste uitspraken aan.

Energie is overal, zowel in levende wezens als in niet-levende voorwerpen.

Energie kan niet zomaar ontstaan of verdwijnen.

Energie wordt uitgedrukt in °C. Hoe meer energie, hoe meer arbeid er geleverd kan worden.

2 Waar halen volgende voorwerpen hun energie vandaan? Schrijf onder de afbeelding de

bijhorende energiebron.

3 Bekijk de situaties en plaats de juiste vorm van energie bij de afbeeldingen.

Kies uit: elektrische energie (1) – bewegingsenergie (2) – thermische energie (3) – chemische energie (4) – stralingsenergie (5) – potentiële energie (6)

19

4 Waar halen volgende voorwerpen hun energie vandaan? Vul aan met een energiebron.

voorwerp

energiebron

Smartphone Zeilboot Vliegtuig Zonnewagen Zwemmer Bosbrand

5 Welke energievorm is er van toepassing in de gegeven situatie? Er zijn meerdere mogelijke

antwoorden bij sommige afbeeldingen.

groenten en fruit

rijdende auto

een broedlamp bij reptielen

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

smartphone opladen

een zaklamp gebruiken

een katapult opspannen

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

chemische energie stralingsenergie warmte bewegingsenergie potentiële energie elektrische energie

20

6 Vul telkens de begin- en eindenergie van deze energiesliert in.

7 Welke energievorm is er van toepassing in de gegeven situatie?

voorbeeld Autobatterij Opladen van een laptop Bal die over de grond rolt Water in een warmwaterbron Benzine in een vat Steen die op 1 m hoogte wordt vastgehouden.

energievorm

21

8 Welke energievorm(en) is (zijn) er van toepassing in de gegeven situatie?

Beschrijf wat er gebeurt met de energie.

22

3 Energieomzettingen 3.1 Omzetting van energie Je leraar heeft zin in een lekker kopje thee. Om thee te maken heb je kokend water nodig.

Je zal hiervoor een waterkoker nodig hebben. a

Wat is de functie van een waterkoker?

b

Welke energievorm heb je nodig om de waterkoker te laten werken?

c

Welke energievorm is het eindresultaat?

d

Welke energieomzetting vindt er plaats bij een waterkoker? Vul het omzettingsschema aan.

BEGINENERGIE

OMZETTER

EINDENERGIE

We spreken van een energieomzetting wanneer een energievorm omgezet wordt in één of meerdere andere energievormen.

DOE DE TEST

Voer onderstaande proefjes uit. Noteer je waarnemingen en vul de omzettingsschema’s aan.

1

Neem een glowstick uit de verpakking en breek hem.

•

Waarneming:

•

Energieomzetting:

Naam:

ISAAC-actie

Klas:

Datum:

/

/

Het verbruik van elektriciteit Oriëntatie

Onderzoeksvraag Hoeveel elektriciteit verbruikt mijn gezin in één week?

Hypothese

Voorbereiding

Benodigdheden •

Elektriciteitsmeter Analoge elektriciteitsmeter

Digitale elektriciteitsmeter

Dagtarief Nachttarief

1

1.8.1 2 000086,701kWh L1 L2 L3 P- P+

De som van het dagtarief en het nachttarief geeft het totale verbruik.

1 2

GP

MID

NW

OBIS code meterstand

Bij OBIS code 1.8.0 lees je het totale verbruik af, bij OBIS code 1.8.1 het dagverbruik en bij OBIS code 1.8.2 het nachtverbruik.

Werkwijze 1

2 3 4

Zoek de elektriciteitsmeter in je huis. “Dit is vaak in de kelder of garage.”

Als er bij het oude model twee tellers zijn (dag en nacht) moet je beide resultaten elke dag noteren en de som maken. Is er maar één teller, noteer dan in de tabel de meterstand bij Totaal. Bij de nieuwe digitale teller noteer je de waarden bij OBIS codes 1.8.1 (dag), 1.8.2 (nacht) en 1.8.0 (totaal).

Ga gedurende één week elke dag op ongeveer hetzelfde tijdstip de elektriciteitsmeter bekijken.

Noteer de meterstand in de tabel. Voor de oude meters zijn de cijfers in het rode gedeelte de cijfers na de komma.

Bereken het verschil tussen de meterstand van de huidige dag en de vorige dag.

Uitvoering

Waarnemingen stand elektriciteitsmeter

tijdstip Dag 1

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 2

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 3

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 4

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 5

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 6

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

Dag 7

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

gebruikte energie

kWh

kWh

kWh

kWh

dag 2 – dag 1 =

kWh

kWh

nacht 2 – nacht 1 =

kWh

kWh

totaal 2 – totaal 1 =

kWh

kWh

dag 3 – dag 2 =

kWh

kWh

nacht 3 – nacht 2 =

kWh

kWh

totaal 3 – totaal 2 =

kWh

kWh

dag 4 – dag 3 =

kWh

kWh

nacht 4 – nacht 3 =

kWh

kWh

totaal 4 – totaal 3 =

kWh

kWh

dag 5 – dag 4 =

kWh

kWh

nacht 5 – nacht 4 =

kWh

kWh

totaal 5 – totaal 4 =

kWh

kWh

dag 6 – dag 5 =

kWh

kWh

nacht 6 – nacht 5 =

kWh

kWh

totaal 6 – totaal 5 =

kWh

kWh

dag 7 – dag 6 =

kWh

kWh

nacht 7 – nacht 6 =

kWh

kWh

totaal 7 – totaal 6 =

kWh

Dag 8

OBIS 1.8.1 (Dag) OBIS 1.8.2 (Nacht) OBIS 1.8.0 (Totaal)

kWh

dag 8 – dag 7 =

kWh

kWh

nacht 8 – nacht 7 =

kWh

kWh

totaal 8 – totaal 7 =

kWh

Grafische interpretatie Maak een staafdiagram waarbij je de gebruikte energie (op de y-as) in functie van de dagen (op de x—as) zet.

Checklist grafiek Je hebt de grootheid en eenheid bij de x-as en y-as geschreven.

Je gebruikt een gepaste schaal. Heel de ruimte wordt gebruikt.

Je tekent staafjes bij elke dag.

Reflectie

Besluit a

Bereken hoeveel het totale elektrische energieverbruik is na één week.

b

Vul de tabel en het besluit verder aan.

Totaal na 1 week maal 52 = jaarverbruik Gemiddeld verbruik Belgisch gezin (3-4 personen)

kWh

kWh

3500-4000 kWh

Je verbruikt MEER / MINDER elektriciteit dan een gemiddeld Belgisch gezin.

Probeer een verklaring te vinden voor het meer of minder verbruik in vergelijking met een gemiddeld Belgisch gezin.

Mijn hypothese is JUIST / FOUT.

23

2

Neem een lucifer en wrijf hem over de zijkant van het luciferdoosje.

•

Waarneming:

•

3

Energieomzetting:

Wrijf je handen enkele keren over elkaar.

•

Waarneming:

•

4

Energieomzetting:

Neem een elastiek en een propje papier. Span de elastiek aan met het propje er in en laat los.

•

Waarneming:

•

5

Energieomzetting:

Neem de afstandsbediening van de beamer en duw op de knop.

•

Waarneming:

•

Energieomzetting:

24

3.2 Behoud van energie Stel je voor: de elektriciteit valt ’s avonds laat uit in je huis.

Dan is er maar één oplossing: kaarsen bovenhalen! a

Welke energieomzetting vindt er plaats bij een kaars?

Elektrische energie Chemische energie Chemische energie energie

b

thermische energie stralingsenergie stralingsenergie + thermische

Voor welke vorm van energie gebruik je de kaars in deze situatie?

c

De thermische energie die vrijkomt bij het branden van de kaars is NUTTIGE / NIET NUTTIGE energie.

d

Het licht dat vrijkomt bij het verbranden van de kaars is NUTTIGE / NIET NUTTIGE energie

De hoeveelheid chemische energie van de kaars = de hoeveelheid licht + de hoeveelheid warmte Energie verdwijnt niet, maar wordt omgezet in andere nuttige of niet-nuttige energievormen.

Bij een energieomzetting gaat er nooit energie verloren.

Gebruikte energie wordt steeds omgezet in een andere vorm. We noemen dit behoud van energie.

25

CHECK-UP

Heb ik het begrepen?

Opdracht 1

Over welke energieomzettingen gaat het in de onderstaande voorbeelden? Noteer de beginenergie, de omvormer en de eindenergie.

•

Het verbranden van houtskool op de barbecue.

Omvormer

•

Het draaien van een windturbine.

•

Omvormer Zonnestralen die invallen op zonnepanelen.

•

•

Een energiedrankje voor het sporten.

Het uitbarsten van een vulkaan.

Omvormer

Omvormer

Omvormer

26

Opdracht 2

Bij het opladen van de batterij van je smartphone, merk je dat je smartphone warm wordt! In welke energievormen wordt de elektrische energie omgezet?

Batterij

Elektrische energie

De in de batterij opgeslagen De

energie is de

energie.

die gevormd wordt tijdens het opladen is verloren energie of energie

Opdracht 3

Vaak zijn tijdens een proces meerdere omvormers betrokken. We nemen als voorbeeld je laptop.

Er staan twee omvormers vermeld die actief zijn wanneer je met je laptop werkt. Vul de betrokken energieën in.

Batterij

Scherm

27

3.3 Verder oefenen?

1 Vul de omzettingsschema’s verder aan. De energieomzetter is gegeven.

beginenergie

omvormer

eindenergie

2 Plaats de energieomzetting bij de correcte afbeelding.

Kies uit: a b c d

chemische energie stralingsenergie elektrische energie thermische energie stralingsenergie elektrische energie elektrische energie kinetische energie

28

3 Vul de omzettingsschema’s verder aan op basis van de omschrijving. a

Een speelgoedauto heeft batterijen nodig om te kunnen rijden.

Omvormer b

Het water in een stuwdam kan naar beneden vallen om gezinnen van stroom te voorzien.

Omvormer c

Een boormachine met stekker gebruiken.

Omvormer d

Een oven gebruiken om een cake te bakken.

Omvormer 4 Noteer het nummer van het technisch systeem.

Kies uit: windmolen (1) – ventilator (2) – benzinemotor (3) – oven (4) – ledlamp (5) energieomzetting

kinetische energie

elektrische energie

elektrische energie

thermische energie

chemische energie

kinetische energie

elektrische energie

kinetische energie

elektrische energie

stralingsenergie

29

5 Welke energieomzettingen vinden er plaats in volgende voorbeelden? a

Je eet vlak voor het sporten een mueslireep. Daarna ga je naar buiten en begin je met lopen.

Thermische energie Potentiële energie Chemische energie Kinetische energie

b

kinetische energie kinetische energie kinetische energie chemische energie

Als het donker is, moet je de dynamo van je fiets gebruiken zodat je licht gaat branden.

Thermische energie Potentiële energie Kinetische energie Kinetische energie

stralingsenergie chemische energie veerenergie stralingsenergie

6 Vul de begin- en eindenergie in de omzettingsschema’s aan. In de groene kader vul je de

nuttige eindenergie in. In de rode kader vul je de niet nuttige eindenergie in.

7 De omvormers staan vermeld, vul de nuttige energieën in die passen in deze ketting.

Mens

Dynamo

Fietslamp

30

4 Soorten energiebronnen 4.1 Eindige energiebronnen Om onze samenleving leefbaar te houden, hebben we ontzettend veel energie nodig.

In het filmpje zie je een aantal van de meest populaire energiebronnen die worden gebruikt.

Plaats de namen bij de correcte afbeelding.

Kies uit: steenkool – aardolie – aardgas

Dit zijn voorbeelden van fossiele brandstoffen. Fossiele brandstoffen ontstaan door dode dieren en planten die al miljoenen jaren lang in de bodem zitten.

Welk voordeel van fossiele brandstoffen wordt aangehaald in het filmpje?

Zijn er nog andere voordelen waar je aan denkt?

Gebruik het internet om meer informatie op te zoeken.

Welk nadeel van fossiele brandstoffen wordt aangehaald in het filmpje?

Zijn er nog andere nadelen waar je aan denkt?

We moeten dus op zoek naar andere energiebronnen.

Eindige energiebronnen zijn in een beperkte hoeveelheid aanwezig op aarde. Het bekendste voorbeeld zijn fossiele brandstoffen.

31

4.2 Duurzame of hernieuwbare energiebronnen

DOE DE TEST

Oriëntatie

Onderzoeksvraag Hoe kunnen we energie opwekken door ons afval te gebruiken?

Hypothese Ik denk dat Voorbereiding

Materiaal GFT-afval Diepvrieszakje Elastiek of wasknijper Uitvoering

Stappenplan 1 2 3 4

Doe wat GFT-afval in een diepvrieszakje.

Duw alle lucht uit het zakje en sluit het goed af met een elastiek of wasknijper.

Zet het zakje op de vensterbank (liefst op een zonnige plek).

Kijk na een paar dagen wat er gebeurd is met het zakje.

Resultaat Wat gebeurt er met het zakje na een paar dagen?

Reflectie

Besluit Wat wordt er gevormd in het zakje?

Mijn hypothese is JUIST / FOUT.

32

Naast biogas zijn er nog tal van andere natuurlijke energiebronnen. Hieronder maak je kennis met enkele voorbeelden.

Verbind de afbeelding met de correcte energiebron en omschrijving. steenkool Energie die vrijkomt bij verbranding van steenkool kan omgezet worden in elektriciteit. aardolie Olie kan verbrand worden waardoor er energie vrijkomt.

zon Het licht van de zon wordt gebruikt om energie op te wekken.

waterkracht De energie van het vallende water kan via een turbine omgezet worden in elektriciteit.

wind De wind zorgt voor beweging die dan omgezet kan worden in elektriciteit. biogas De resten van planten, dieren en uitwerpselen worden vergist waardoor er biogas ontstaat.

aardwarmte Energie afkomstig uit de warmte van de aarde.

33

Welke van deze energiebronnen zijn goed voor de natuur en het milieu? Markeer ze in het groen.

Hoelang gaan deze energiebronnen nog bestaan?

Welke van deze energiebronnen zijn slecht voor de natuur en het milieu? Markeer ze in het oranje.

Hoelang gaan deze energiebronnen nog bestaan?

Duurzame of hernieuwbare energiebronnen zijn onbeperkt aanwezig op aarde en hebben geen negatief effect op de toekomst.

4.3 Kernenergie Kernenergie komt vaak aan bod in het nieuws.

Bekijk samen met de klas de videofragmenten van KLAAR om meer te weten te komen over kernenergie.

Wat zijn de voordelen van kernenergie? Geef er twee.

1

2

Wat zijn de nadelen van kernenergie? Geef er twee.

1

2

Kernenergie is de energie die vrijkomt door het splitsen van atomen van uranium of plutonium.

4.4 Energie besparen Met het oog op de toekomst en het verminderen van de beschikbaarheid van fossiele brandstoffen, is het belangrijk om even stil te staan bij hoe je zuinig en correct kan omgaan met energie.

Scan de QR-code en speel het energiespel. Wanneer de maatregel energie bespaart, krijg je geld. Wanneer de maatregel geen energie bespaart, gaat er geld uit de pot. Kan jij het meeste geld besparen?

Ik doe steeds de lichten uit in een kamer waar ik niet ben.

Ik zet de ramen en deuren open als de verwarming aanstaat.

Ik neem een douche in plaats van een bad.

Als mijn laptop is opgeladen, trek ik de lader uit het stopcontact.

34

Ik neem een douche van minstens 15 minuten.

Ik laat overdag de lichten branden.

Ik zet de verwarming een beetje lager en doe een dikke trui aan.

Tijdens het inzepen zet ik de kraan van de douche even toe.

Ik schakel de slaapstandfunctie van mijn elektrische toestellen uit.

Ik hang de was buiten op in plaats van de droogkast te gebruiken.

Ik vul de koelkast die leeg is op met lege containers.

Ik bak in de oven meerdere dingen tegelijk.

Ik laat de oven open staan nadat ik die heb gebruikt.

Ik gebruik een grote pan voor kleine maaltijden.

Ik ontkalk de waterkoker.

Ik gebruik een stekkerdoos met schakelknop waarbij ik de knop kan uitschakelen wanneer de toestellen niet moeten werken.

Ik plaats aluminiumfolie met een laagje piepschuim tegen de muur achter de radiator.

Ik heb op het einde van het spel €

bespaard.

Waarom is het belangrijk om energie te besparen? Geef twee redenen.

1

2

35

CHECK-UP

Heb ik het begrepen?

Opdracht 1

Is de energie duurzaam of niet-duurzaam? Kruis aan. duurzaam

niet-duurzaam

aardgas hout wind steenkool Opdracht 2

Rangschik de lampen van klein naar groot energieverbruik.

halogeenlamp

ledlamp

< Hoe kan je zien welke lamp het zuinigst is?

gloeilamp

<

spaarlamp

<

36

4.5 Verder oefenen?

1 Vul aan met een energiebron, markeer de duurzame energiebronnen in het groen. a

Plantenresten en mest die vergast worden:

b

Plantenresten die versteend worden:

c

Verbranding van diesel of benzine:

d

Stromend water gebruiken om energie op te wekken:

2 Zijn volgende uitspraken juist of fout? Kruis aan.

stelling

juist

fout

Fossiele brandstoffen bevatten veel kinetische energie.

Steenkool, aardolie en aardgas zijn energiebronnen die opgeraken.

Windenergie is een vorm van grijze energie.

Duurzame energiebronnen zijn altijd het duurste.

3 Een gezin met twee personen voert elke maand de waarden van de energiemeters

in. Dit zowel voor de elektriciteitsmeter als gasmeter. De staven tonen het elektrische energieverbruik, de lijn toont het energieverbruik van gas.

Energie tweepersoonsgezin

400

370 350

300

330

340

340 330

290

280

270

270

270

260

190

200

180

170

150 120

120 104

113

112

111

108

99 84

79

82

90 79

89

ok t/22

116

100

130 120

sep/22

119

130

nov/22

150

aug/22

Verbruik (in kWh)

250 250

110 94

105

104 68

elektriciteit in (kWh)

a

mei/23

apr/23

mrt/23

jan/23

feb/23

dec/22

jul/22

jun/22

apr/22

mei/22

mrt/22

jan/22

feb/22

dec/21

ok t/21

0

nov/21

50

Gas (in kWh)

Wat merk je op tussen de seizoenen?

b

Wat merk je op tussen de eerste winter 2021/2022 en de tweede winter 2022/2023, wanneer de energiecrisis gestart is?

37

4 Een gezin heeft zonnepanelen geïnstalleerd op hun dak. De app houdt per dag bij hoeveel

stralingsenergie ze hebben opgenomen.

Energie opbrengst zonnepanelen

35

30

ENERGIE (KWH)

25

20

15

10

5

31/mei

30/mei

29/mei

28/mei

27/mei

26/mei

25/mei

24/mei

23/mei

22/mei

21/mei

20/mei

19/mei

18/mei

17/mei

16/mei

15/mei

14/mei

13/mei

12/mei

11/mei

9/mei

10/mei

8/mei

7/mei

6/mei

5/mei

4/mei

3/mei

2/mei

1/mei

0

Wat kan er een verklaring zijn voor het verschil tussen 9 en 19 mei?

a

Per dag 3,5 geeft de app ook een overzicht hoeveel kW er werd opgewekt.

3

2,5

2

KW

1,5

1

0,5

0

00:00:00

04:30:00

09:00:00

13:30:00

18:00:00

UUR VAN DE DAG

b

Wanneer heb je de grootste opbrengst van de zonnepanelen?

c

Mama wil de wasmachine gebruiken. Tussen welke tijdstippen gebruikt ze die best?

Hou er rekening mee dat de was ongeveer 1 uur en 30 minuten duurt.

5 Leg uit waarom kernenergie niet als een hernieuwbare of duurzame energiebron wordt

beschouwd, maar toch minder CO2-uitstoot heeft dan fossiele brandstoffen.

38

5 Energie voor mens en dier Elke ochtend moet je opstaan. De ene al wat vroeger dan de andere. Nadien ben je helemaal klaar om aan je dag te beginnen, alhoewel?

Wat deed jij deze ochtend nadat je bent opgestaan?

Vergelijk je eigen ‘planning’ met die van je klasgenoten. Welke zaken zijn hetzelfde?

Nam iedereen een ontbijt?

Ja

Nee

Waarom is het belangrijk om ’s ochtends te ontbijten?

Welke energieomzetting vindt er plaats in je lichaam na het eten?

lichaam

5.1 Energie in voedsel Hoeveel energie zit er in voedsel?

Wat denk je dat deze persoon heeft gedaan net voor de foto genomen werd?

Waarom eet ze een banaan?

DOE DE TEST

Oriëntatie

Onderzoeksvraag Welke van de energierijke stoffen, glucose en zetmeel, is aanwezig in een banaan?

Hypothese Ik denk dat

39

Voorbereiding

Materiaal Diastix Lugol Banaan Hulpkaart Met een diastix spoor je glucose op, met lugol spoor je zetmeel op.

Uitvoering

Stappenplan Snijd een schijfje van de banaan.

Breng de diastix teststrip kort in contact met de banaan.

Wacht de voorgeschreven tijd om de kleur van de teststrip te bepalen.

Breng een druppel lugol op het schijfje banaan.

Bepaal de kleur van de banaan.

1 2 3 4 5

Kijk eerst goed naar de beginkleur van de indicator.

Resultaat Welke kleur heeft de diastix na contact met de banaan?

Welke kleur heeft de banaan na contact met een druppel lugol?

Duid je waarnemingen aan. fruit

glucose

zetmeel

Banaan

AANWEZIG / NIET AANWEZIG

AANWEZIG / NIET AANWEZIG

Reflectie

Besluit Mijn hypothese is JUIST / FOUT. Geef een antwoord op de onderzoeksvraag.

duursporters vaak bananen eten tijdens of voor hun prestatie om energie op te doen?

In een banaan 5 gram snelle suikers zit? Daarnaast zitten er ook heel wat trage suikers in om te zorgen voor uren energie tijdens een langdurige prestatie.

40

Geef een voorbeeld van voedsel waarbij je snel energie voelt na de inname:

Deze voeding bevat veel glucose. Een suiker die snel werkt.

Geef een voorbeeld van voedsel waarbij je na een langere periode maar de energie voelt.

Deze voeding bevat veel zetmeel. Een suiker die eerst in je lichaam moet afgebroken worden waardoor je het effect trager voelt. Op de afbeelding wordt er aangeduid hoeveel energie er in bepaalde voedingsmiddelen zit.

Noteer hoeveel energie er zit in een appel: koffiekoek: Welk verschil merk je op?

Hoe komt dit?

41

5.2 Dagelijkse energiebehoefte Wat bepaalt je dagelijkse energiebehoefte en -verbruik?

Bekijk de tabel met energiebehoeften en beantwoord de vragen. kcal per dag

kJ per dag

13 – 16 jaar

3 000

12 600

16 – 20 jaar

3 200

13 500

13 – 16 jaar

2 400

10 000

16 – 20 jaar

2 400

10 000

lichte arbeid

2 550

10 700

matige arbeid

2 850

12 000

zware arbeid

3 550

14 000

lichte arbeid

1 900

8 000

matige arbeid

2 150

9 000

zware arbeid

2 600

11 000

jongens

meisjes

mannen 20 – 65 jaar

vrouwen 20 – 65 jaar

De energiebehoefte van jongeren is GROTER / KLEINER dan die van volwassenen.

Wat is de oorzaak hiervan?

De energiebehoefte van meisjes is GROTER / KLEINER dan die van jongens.

De energiebehoefte van mannen die aan zware arbeid doen is GROTER / KLEINER dan die van mannen die aan lichte arbeid doen.

Je dagelijkse energiebehoefte en -verbruik worden bepaald door je leeftijd, je geslacht, je massa en je activiteiten.

42

Notities

43

WOORDENLIJST calorieën (cal)

verouderde eenheid van energie. Wordt gebruikt in de voedingsindustrie.

chemische energie

energie die zit opgeslagen in energierijke chemische verbindingen

duurzame energie

energie die niet opgeraakt en geen of zo weinig mogelijk schade toebrengt aan het milieu

elektrische energie

energie die ontstaat door de beweging van elektrisch geladen deeltjes

energie

datgene wat nodig is om arbeid te leveren, om iets te laten werken of bewegen

energiebron

iets waaruit voorwerpen of personen hun energie halen

energierijk

bevat veel energie

energie­behoefte

dagelijkse hoeveelheid energie die een organisme nodig heeft

energie­omzetting

een omzetter zet de ene energievorm om in een andere energievorm

fossiele brandstoffen

resten van dode planten en dieren

kernenergie

energie die vrijkomt door het splitsen van atomen

kilowattuur (kWh)

meeteenheid voor elektrische energie

kinetische energie

energie van bewegende voorwerpen

potentiële energie

energie van een voorwerp dat kan vallen of kan gaan bewegen

stralings­energie

energie die in elektromagnetische straling zit

thermische energie

energie die van een voorwerp met hoge temperatuur overgaat naar een voorwerp met lage temperatuur

watt (W)

de maat voor het vermogen van een toestel. De hoeveelheid energie die het levert per seconde.

STUDIEWIJZER

ik ken het! 

paginanummer 

Ik kan het begrip energie uitleggen.

Ik kan voorbeelden geven van verschillende eenheden horende bij de grootheid energie.

Ik kan voorbeelden opnoemen van energiebronnen.

Ik kan voorbeelden van verschillende vormen van energie opnoemen en herkennen.

Ik kan voorbeelden geven van gevaren die horen bij energie.

Ik kan een energieomzettingsschema bij een gegeven voorbeeld aanvullen.

Ik kan bij een energieomzetting aangeven welke energievormen nuttig en onnuttig zijn.

Ik kan uitleggen dat energie niet verloren gaat bij een energieomzetting.

Ik kan het verschil uitleggen tussen eindige en hernieuwbare energiebronnen.

Ik kan uitleggen wat duurzame energiebronnen zijn.

Ik kan voorbeelden geven van eindige en hernieuwbare energiebronnen.

Ik kan voordelen en nadelen opsommen van eindige en hernieuwbare energiebronnen.

Ik kan voordelen en nadelen opsommen van kernenergie.

Ik kan tips geven om energie te besparen.

Ik kan de energieomzetting die plaatsvindt in het menselijk lichaam voorstellen.

Ik kan voorbeelden geven van energierijke stoffen voor mens en dier.

Ik kan uitleggen waarom de energiebehoefte niet voor elk organisme hetzelfde is.

Colofon Auteur Tim Stoelen Illustrator Lieven Vandenberghe Eerste editie Bestelnummer 90 808 0520 ISBN 978 90 4865 151 1 KB D/2025/0147/084

NUR 126/128/129 Thema YPMP5 Verantwoordelijke uitgever die Keure, Kleine Pathoekeweg 3, 8000 Brugge RPR 0405 108 325 - © die Keure, Brugge

Niets uit deze uitgave mag verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No parts of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher. De uitgever heeft naar best vermogen getracht de publicatierechten volgens de wettelijke bepalingen te regelen.

Zij die niettemin menen nog aanspraken te kunnen doen gelden, kunnen dat aan de uitgever kenbaar maken.

Die Keure wil het milieu beschermen. Daarom kiezen wij bewust voor papier dat het keurmerk van de Forest Stewardship Council® (FSC®) draagt. Dit product is gemaakt van materiaal afkomstig uit goed beheerde, FSC®-gecertificeerde bossen en andere gecontroleerde bronnen.