varmeenergi

VARMEENERGI

Et stof har et bestemt varmefylde eller varmekapacitet som er den mængde energi der skal til for at opvarme stoffet et bestemt antal grader. Derfor skal der mere energi til at opvarme et stof med større varmefylde.

Det er målt i J/kg/K, hvor J er joule, kg er kilogram, og K er kelvin. Der er forskel på hvor meget det tager at varme et bestemt stof op, for eksempel skal nikkel kun bruge 444 J pr. Kg pr. Grad, hvor med vand skal der tilføres 4180 J for at opvarme et kg vand en grad.

Den mængde energi der skal tilføres for at opvarme et stof, beregnes som stoffets masse m (målt i kg) ganget med c, som er varmefylden, og temperaturstigningen. Temperaturstigning er let at regne ud, det er sluttemperaturen minus starttemperaturen.

Når man har med fysik at gøre vil man støde ind i K, (kelvin) som er det samme som . Forskellen mellem de 2 skalaer er at de har forskellige nulpunkter. Store T er betegnelsen for Kelvin og lille t er betegnelsen for Celsius. Men for det meste regner man med lille t, altså , da det er det man bruger normalt i dagligdagen.

Man kan bruge både kelvintemperaturen og celsius grader når vi regner, bare der er tale om en temperaturforskel. Som er delta T.  På kelvinskalaen er et temperaturstigning af 1K det samme som en stigning på 1 grad celsius. Nulpunktet ved celsius skalaen er vands frysepunkt.

-273 grader celsius er 0 grader på kelvinskalaen.  

det absolutte nulpunkt, der hvor alting står stille, alle atomer, det kan ikke bliver koldere, det er ved 0K, eller -273 celcius. Ved 373,15K, eller 100 grader celcius fordamper vand.

formel:
∆E=m·c·∆T


m: massen [kg]
E: energi [J]
C: varmefylde [J/kg*K]
T :Celcius [°c]  eller Kelvin [K]

Energi kan også omsættes fra en slags til en anden.

Energiomsætning

• Anaerobt arbejde (arbejde uden oxygen)
• Aerobt arbejde (arbejde med oxygen)

I cellen findes der mitokondrier. En mitokondrie fungerer som et lille kraftværk i cellen, og det er den mekanisme, som leverer energien til arbejdet.

I Kroppen

Energiomsætning er den proces som omdanner næringsstofferne til ATP. De vigtigste næringsstoffer i energiomsætningen - fedt, kulhydrater og protein.

Den menneskelige krop kan sammenlignes med en maskine, som drives af en forbrændingsmotorer. Det vil sige, at ligesom maskinen sker der en forbrænding i mennesket  Det er gennem føden, vi får indtaget næringsstofferne Vores daglige kost indeholder nemlig 3 typer energi-rige næringsstoffer: protein, kulhydrater, og fedt. Protein og kulhydrater indeholder 17 kJ pr. gram, og fedt indeholder 38 kJ pr. gram. Ved at nedbryde og omsætte næringsstofferne i mad og væske, får kroppen energi. Den energi vi får fra vores mad er nødvendigt for at kroppen kan fungere.

Varmeenergi

I mange elektriske apparater sidder der et varmelegeme, som omsætter den tilførte elektriske energi til varmeenergi (termisk energi).

Vi kan prøve at undersøge energiomsætningen, idet vi tilfører energien med en elektrisk kogekande.

Vi skal varme vand til te eller kaffe. Effekten omskriver vi til P, og opvarmningstiden omskriver vi til t . Herefter kan vi beregne den tilførte energi af:

E=P*t

Vi måler da vandets begyndelsestemperatur t1og sluttemperaturen t2og beregner hvor meget energi, det har modtaget, ved at indsætte i formlen:
E=m*c*T

Elektrisk energi
Det er den energi der strømmer gennem ledninger, fra elektron til elektron. Energien bevæger sig rundt i ledningen indtil den skal ud og anvendes. Ofte følger der varmeenergi med den elektriske strøm, ligesom når en computer bliver varm, når den oplades. Energi koster penge og for at kunne beregne hvor meget forbrugerne skal betale for elektricitet, er der i alle hjem indstillet en el måler. Den elektriske energi der strømmer igennem måleren, får tælleren til at køre hurtigere. De fleste målere angiver energiforbruget i kWh (kilowatt per time). Årsagen ti  at man bruger den på trods, at det ikke er en SI-enhed, er fordi det er en langt større enhed end joule. Formlen for elektrisk energi ser således ud:

P=E/t