Energi Flashcards

1
Q

Hva er energi- definisjon?

A

Energi er det som får ting til å skje. Evnen til å utføre arbeid er definert som kraft anvendt gjennom strekning.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hva er enheten for energi?

A

Enheten for energi er joul, J

1 joule= energimengden som kreves for å utøve kraft på 1 newton over en distanse på 1 m.

1 cal = 4,2 joule

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Vi har to energilover. Hva heter de?

A

Kvantitetssetningen: «Energien kan værken skapes eller forsvinne, kun overføres fra en energiform til en annen» Forutsetter at den totale mengden eneri i universitetet er konstant (bevart) dette kalles derfor bevaringsloven.

Kvalitetssetningen: «I en energioverføring synker den samlede energikvaliteten». Når vi bruker energi blir alltid noe energi overført fra høyverdig til lavverdig energi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hva er virkningsgrad?

A

Virkningsgraden for en energioverføring er forholdet mellom den nyttige energien vi henter ut og den energien vi tilførere.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hva er definisjonen på en energikilde?

A

En energikilde har energi lagret slik at vi kan utnytte den direkte, eller vi kan bruke den til å produsere energibærer. Solenergi, vannkraft, vindkraft, naturgass og biomasse er eksempler på dette.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hva er en energibærer? hvordan kan de deles inn, og har du noen eksempler?

A

I en energibærer er energien lagret slik at den enkelt kan omformes og transporteres. En energibærer er et energirikt stoff eller en energiressurs som bærer energien til det stedet det skal brukes. For ekesempel elektrisitet, hydrogengass, olje og naturgass og faktisk foredlet biobrensel som ved og briketter. Deles inn i

  • Primære energibærere: Produsert fra en energikilde feks energi fra vannkraft, kullkraft
  • Sekundære energibærere: Omdannet eller produsert ved hjelp av andre energibærere. Feks hydrogengass fra elektrolyse av vann, bensin ved raffinering
  • Noen stoffer kan både være energikilder og energibærere slik som naturgass og olje.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

De globale energikildene deles inn i? eksmepler

A

Ikke fornybare ressurser: Kan ikke brukes om igjen og er forurensende. Feks olje, kull, naturgass og uran.

Fornybare ressurser: Brukes ikke opp, og kan altså brukes igjen. De henter energi fra kontinuerlige naturprosesser. Feks solenergi, vindenergi og vannkraft.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hvorfor er det gjennomsnittlige energiforbruket pr innbygger så høyt i Norge?

A

I dag- i det moderne samfunnet vi lever i har vi høye krav til komforten i boliger. Det lages derfor flere og flere produkter og tjenester for å oppfylle disse ønskene. Den gjenomsnittlige energiforbruket pr person er derfor høyt i Norge som resten av mange andre store rike land.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hvorfor er miljøsituasjonen kritisk i dag?

A

Dagens situasjon er kristisk i den forstand at man i tilegg til å ha et så stort forbruk, ofte tenker kortsiktig profitt før langsiktig plan.

Man bruker hovedsakelig ikke-fornybare energikilder fordi de er billig og tilgjengelige, som skaper forurensning og global oppvarming på grunn av Co2 og andre klimagasser. Utslippende av Co2 har økt siden 1990, men starter å flate seg ut fra 2015. Noen land har likevell høye utslipp, og selv om satsingen på fornybare ressurser øker, er det fortsatt store kulllagre på jorda, sammen med olje og gass som blir brukt som energikilde.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hva er målet for fremtiden i forhold til miljøpolitikk?

A

Målet er å øke bruk av fornybare og miljøvennlige energikilder for å få en mer effektiv bruk av energikilder og bærere. Vi trenger å øk virkningsgraden.

Det store energiforbruket i de rike landene gjør det ekstra viktig at energikildene blir utnyttet effektivt, og skjer på en mest mulig miljøvennlig måte. Det er avgjørende for å redusere klimagasser og sikre bærekraftig utvikling.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hvorfor er økonomisk vekst et problem for klimaet?

A

Den økonimiske veksten gjør at vi krever mer energi. Kull står fortsatt alene for 40% av jordas produksjon av elektristitet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hvorfor er fossile energikilder skadelig for miljøet?

A

Norge er i dag blant de 7-8 landene i verden som er størst på produksjon av olje og gass.

De fossile enegikildene inneholder kjemiske forbindelser som gir store utslipp av gasser som karbondioksid, svoveloksid og nitrogenoksider når de forbrennes. Karbondioksid er en sterk klimagass, mens svoveloksid og nitrogengasser gir surere nedbør og forurenset luft.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hvordan er utslippene av CO2 i Norge? Hvor stor andal utgjør dette?

A

Utslippet av Co2 i Norge er over 8000 kg pr inbygger pr år og utgjør 80% av klimagassene i Norge. Biltrafikken står for om lag 1/4 av Co2 utslippene.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hva er ENØK?

A

ENØK: Vi skal bruke energien på en slik måte at vi reduserer forbruket uten at vi senker kravet til komfort.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hvorfor er det så vanklig å slutte å bruke ikke-fornybare energikilder?

A

De siste 200-300 årene har det vært brukt fossile energikilder som kull, olje og naturgass. De har blitt brukt til drivstoff i skip, tog og bilder, oppvarming.

De er derfor tilgjenglige og rimlige.

Jorda har fortsatt store lagrere av olje og naturgass samt kull.

Skal vi fortsette å bruke dem? Politisk kamp i Norge.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hva er naturgass? Hva er konsekvensen av å bruke den?

A

Naturgass består først og fremst av metan (CH4), og forbrenning av denne gir mindre CO2-gass enn olje og kull, men det er likevell store utslipp.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hva er karbonfangst?

A

Co2 lagring- er viktig for fremtiden. Norge er det landet som pr inbygger har brukt mest penger på teknologi for Co2 lagring (karbonfangst), men har til nå lite merkbare resultater (reduksjon i Co2)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

De siste årene har Norge ledet an reduksjonen av Co2-utslipp fra bilder sammenlignet andre europeiske land da salget av elbilder og ladbare hybridbiler har gått opp. Hva er en hybridbil?

A

Hybridbilder kan gi svært lave utslipp av Co2, da den veksler på å bruke besin/disel-motor og elektrisk motor. Batteriet lades når forbrenningsmotoren går. Man kan også koble den til strøm når den står pakert for å øke miljøgevinsten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

De siste årene har Norge ledet an reduksjonen av Co2-utslipp fra bilder sammenlignet andre europeiske land da salget av elbilder og ladbare hybridbiler har gått opp. Hva er en El-bil?

A

Elbiler: Er positivt for miljøet. batteriet lades jevnlig siden batterikapasiteten er 200-500 km kjørelengde. Det er her viktig at energien som er brukt til å lade elbilene er produsert med fornybare energikilder for at miljøgivinsten skal være høy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Vi har en rekke avtaler som skal hjelpe oss å forbedre kilmasituasjonen. Kan du nevne noen?

A

Kyotoavtalen 1997. For medlemsland i FN. Redusere utslippene av klimagasser med 5%. Mange land med store utslipp ble ikke med (USA, Kina, India, Russland) Norge har derimot økt med 9% og må gjøre kraftige tiltak.

Parisavtalen- 2015: FN kommer med de mest omfattende klimamålene i historien: Alle land skal lage en plan og mål for hvordan de skal kutte utslippene av klimagasser. Felles for alle er at gjennomsnittstemp skal maksimalt stige med 2grader i løpet av dette århundret.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Hva er varmefaktor?

A

Varmeenergi som bli avgitt/ energi som blir tilført.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Hva er virkningsgrad?

A

Vi bruker ofte begrepet virkningsgrad for å si noe om hvor effektivt energi blir overført.

Hvis 40 % av energien som kommer inn i et system, kan brukes til det den var tenkt til, sier vi at virkningsgraden er 40 %.Varmefaktor er et mål på effektiviteten

23
Q

Solenergi er det direkte opphavet til alle fornybare energikilder med untak av tidevann og jordvarme. Den har enorm kapasitet: solenergien som når jorda vår på et år er 15 000 ganger større enn energiforbruket vårt.

Fortell om passiv utnytting av solenergi i bygninger

A

Hus og bygninger kan konstrueres slik at de lett kan absorbere (ta opp) og lagre energi i materialene. Dette er passiv utnytting av solenergien. Langbølget/varmestråling fra disse materialene gir et godt tilskudd av varme av bolige. Dette gjøres på denne måten:

Solvindu: Vindusflater mot sør som er 10-15% av gulvmaterialet i en bygning fir godt tilskudd til oppvarming av boligen

Solvegg; Mellom en glassflate mot sør og en vegg som absorberer lett og kan lagre energien fra sola er det et luftrom. Konstruksjonen utnytter drivhuseffekten, og varmestrålungen fra luftrommet får inn i bygningen.

Solrom: Et større glassoverbygg mot sør kan gi et eget solrom. Rommet blir en skjerm eller isolasjon mot lav temperatur og kan gi varme til andre rom i huset.

24
Q

Solenergi er det direkte opphavet til alle fornybare energikilder med untak av tidevann og jordvarme. Den har enorm kapasitet: solenergien som når jorda vår på et år er 15 000 ganger større enn energiforbruket vårt.

Fortell om aktiv utnytting av solenergi i bygninger

A

Hvite flater reflekterer sollys, mens svarte absorberer dem. En konstruksjon som fanger opp mye solenergi ved slik absorpsjon kalles solfanger. En solfanger er en beholder som kan ha form som en kasse. Den mørke delen absorberer energi og plast eller glass dekker det rommet som stenger varmeenergien inne i solfangeren. Kortbølget lys kan skinne igjennom glass, mens langbølget slipper ikke ut.

Da kan feks vann bli oppvarmet når rørene går gjennom solfangeren. Så kan den varme væsken gå i rør til rommene i boligen.

25
Q

Hva er en solcelle? Hvilket materiale lages de av?

A

Solceller er bygd opp slik at solenergien blir omdannet direkte til elektrisk energi.

Den elektriske energien blir ikke lagret, men må brykes med en gang (eller brukes til å lade batterier)

95% av solcellene som produseres i dag blir laget av Silisium. Vi forsker på å bruke billigere materiale. De blir stadig forbedret og det er fortsatt store forbedringspotensialer.

26
Q

Solceller er kostbart på grunn av at det kreves rent silisium. Hvilke land satser likevell?

A

Sør-Afrika bruker solceller til 50% av el-produksjonen. Kina, Algerie er andre eksempler.

27
Q

Solceller er svært tynne og består av to lag av halvmetallet silisium. Fortell om Silisium.

A

Dette er et vanlig grunnstoff, men må utvinnes i ren form av elektrolyse, noe som er ressurskrevende.

Silisiumatomer har fire elektroner i det ytterste elektronskallet.

I rent sillisium er silisiumatomene bundet sammen ved at de deler elektroner i det ytterste skallet slik at alle atomer har 8 elektroner i det ytterste skallet.

28
Q

Beskriv solcellens to sider

A

N-siden: Den ene siden er tilsatt fosfor (P) som har 5 elektroner i det ytterste skallet. Vi får en n-doping fordi siden blir negativ. Siden har et ekstra elektron rundt hver fosforatom.

P-siden: Den andre siden tilsettes atomer av Bor (B) som har 3 ekstra elektroner. Silisium blir dopet med bor (p= positiv) Det er en ledig plass til 1 elektron rundt hvert bor atom.

29
Q

Hvorfor må man tilføre andre grunnstoffer innimellom silisiumatomene?

A

Silisium er en halvleder, altså dårlig på å lede strøm fordi elektronene binder atomene er sterkt sammen.

30
Q

Hvordan fungerer en solcelle?

A
  1. Elektronene vandrer fra n-siden til p siden.
  2. Det vil fylle seg opp elektroner på p-siden.
  3. Dette vil skape en barriære som gjør nesten umulig for elektroner å forstette å vandre fra n-siden til p-siden.
  4. Når sollys treffer solcellen aborberer elektroner solenergien.
  5. Elektroner med høy energi på p-siden klarer å vandre tilbake til n-siden, mens barrien hindrer elektronene å gå motsatt vei.
  6. Det brukes en ledning som kopler de to sidene sammen: da ledes elektronene fra n til p gjennom ledningen.
  7. En positiv og negativ elektrisk side blir dannet og utgjør en barriere som hindrer elektronene på n-siden i å vandre til p-siden/ Lysenergi slå løs elektroner. Elektroner på p-siden kan vandre til n-siden, men ikke motsatt.
  8. Elektronene på n-siden vandrer tilbake gjennom en ytre strømkrets. Merk at de ikke «vandrer» men at det heller et togsett hvor alle har sin plass. De flyttes en og en plass. Dette er et lukket system.
  9. Desto mer lysstråler jo mer elektroner slåes løs og strømmen går raskere.
31
Q

Hva er grunnsteinen i en solcelle? konseptet bak

A

På grunn av at fosfor og bor atomene er bundet sammen med silisium har n-siden et overskudd og p-siden et underskudd av elektroner.

32
Q

Hva er spenningen på en solcelle?

A

Solceller av silisium har en spenning på ca 0,5V. Man kan øke spenningen ved å seriekoble flere solceller i et solcellepanel.

33
Q

Hva er virkningsgraden på en solcelle?

A

En virkningsgrad forteller hvor mye av den tilførte energien som blir utnyttet.

I dette tilfellet er den energien solenergien. Virkningsgraden er i dag ca 20%, altså 80% virkningstap.

34
Q

Hvilke forhold påvirker virkningsgraden på en solcelle?

A
  • Bare lys med visse bølgelengder kan slå løs elektroner: Mye av energitapet skyldes at nesten 20% av lysbølger har for lav energi til å slå løs elektroner i solcellepanelet, og at over 40% av lysbølgene har for høy energi til at hele energien kan utnyttes til å slå løs elektroner og dermed produsere strøm.
  • Refleksjon av metalltrådnettverket på solcelleoverflaten
  • Refleksjon av solcelleoverflaten.
35
Q

Hvorfor og hvordan jobbes det med å forbedre solcellen?

A

Målet er å øke virkningsgraden og forskere tror vi kan få opp virkningsgraden til 40-50 om noen år.

Forskere tester blant annet celler som har en annen oppbygning, form og struktur på overflatene. Det testes ogsån andre stoff en silisium.

Per i dag finnes det solceller som kan bestå av flere lag som kan absorbere ulike bølgelengder, men de er svært dyre.

36
Q

Hvorfor er varmepumper smarte?

A

Varmepumper gjør det mulig å bruke kald luft utenfor huset til å varme opp huset.

Varme er energi som blir transportert naturlig fra et sted med høy temperatur til et sted med lavere temperatur. En varmepumpe er en maskin som transporterer varme fra et sted med lav temp til et sted med høy, altså motsatt av det som er naturlig for oss. Denne prosessen krever energi, men varmepumper avgir mer varme enn den energien som må tilføres.

37
Q

Forklar og tegn hvordan en varmepumpe fungerer.

A
38
Q

Hvordan fungerer første ledd i varmepumpen? (fordamperen)

A

Ut i fordamperen er det lavt trykk, dermed også lav temperatur og et lavtg kokepunkt. Denne har lavere temperatur enn omgivelsene. Derfor vil fordamperen ta opp energi fra omgivelsene. På grunn av det lave kokepunktet fordamper væsken til gass.

39
Q

Forklar hvordan kompressoren fungerer i varmepumpen

A

Kompressoren er motoren i varmepumpen. Den blir tilført energi og trykker gassen sammen. Når trykket øker vil temperaturen og kokepunktet øke. Gassen vil da ha 40-50 grader med et kokepunkt på ca 40-50 grader. Så pumpes gassen videre

40
Q

Hvordan fungerer kondensatoren i varmepumpen?

A

Kondensatoren: Når gassen ankommer kondensoren har den mye høyere varme enn innelufta. Det vil da frigis energi i form av varme til omgivelsene. Temperaturen vil stige inn og temperaturen til gassen vil synke. Den vil komme under kokepunktet og kondensere til væske. Når den kondenserer vil den gi fra seg yttligere energi til innelufta.

41
Q

Hvordan fungerer ventilen i varmepumpen?

A

Ventilen sørger for trykket synker slik at prosessen kan starte på nytt.

42
Q

Hva er forskjellen på fordamping og kondensering?

A

Fordamping: er en endoterm prosess: Det krever energi (varme fra omgivelsene) for å bryte bindingene mellom molekylene i en væske.

Kondensering- er en eksoterm prosess: Det avgis energi (Varme til omgivelsne) når gassmolekyler binder seg til hverandre og danner en væske.

43
Q

Hvilket grunnstoff finnes på n-siden i solcellen?

A

Fosfor

44
Q

Hvilket grunnstoff finnes på p-siden i en solcelle? Hvordan er e- nummeret?

A

Bor. 3 ekstra elektroner.

45
Q

Hydrogen er suverent best på nyttbar energi pr kilo sammenlignet med andre energibærere som metan, naturgass,bensin og disel. Hvorfor? hva er utfordringen med hyrdorgen i 1 setning

A

Hydrogen er en svært gunstig energibærer fordi den gir fra seg store mengder energi i reaksjon med oksygen og sluttproduktet er vann.

Utfordringen er å produsere hydrogengassen med miljøvennlig metoder til en rimelig kostnad.

46
Q

Hvor finnes hydrogen?

A

Hydrogen er et grunnstoff det finnes mye av på jorda, men nesten alt hydrogenet er bundet i kjemiske forbindelser. Den vanligste forbindelsen er H20. Det finnes derfor bare ørsmå mengder fritt hydrogen. Forbrenning av hydrogengass ved reaksjon med oksygengass frigir energi.

2H2 + 02 -> 2H20 + energi

47
Q

Hvordan kan vi utnytte hydrogen som energibærer?

A

Fordi vi har så lite fritt hydrogen må vi først produserer hydrogengassen ved hjelp av en energikilde før vi kan utnytte energien i den, I tilegg til å holde den adskilt fra oksygen slik at den ikke reagerer. Så blir den transportert til en forbruker, energien kan frigjøres og utnyttes ved forbrennning.

48
Q

Det er utfordrende og flere måter å utvinne hydrogen. Har du noen eksempler på hvordan dette kan gjøres ikke-fornybart?

A

Vi blir nødt til å bruke energi for å få fremstilt hydrogengassen,

ikke-fornybare: fremstilling av hydrogengass fra metangass som det finnes mye av i naturen. Gir Co2 utslipp. Fordel å gjøre dette i få men store anlegg for å samle opp.

49
Q

Det er utfordrende og flere måter å utvinne hydrogen. Har du noen eksempler på hvordan dette kan gjøres fornybart?

A

Fornybare: Elektrolyse av vann med elektrisitet produsert av vannkraft. Energikrevende og kostbart men velig miljøgunstig.

50
Q

Hvorfor har Norge gode vilkår for økt produksjon av v hydrogen som energibærer?

A

fordi vi har god tilgang på: naturgass (metan), Vannkraft og muligheter for lagring av Co2 og lang erfaring med å produsere hydrogen i industrien.

51
Q

Hvilken type energikilde er biomasse? hva brukes det til?

A

Biomasse er en fornybar energikilde. Bioenergi er energi utvinnet fra biomasse. Biomasse brukes først og fremst til å produsere varme, men også brukes til å lage for eksempel flytende biodrivstoff og biogass.

52
Q

Hvorfor er biomasse en karbonnøytral energikilde?

A

Når vi forbrenner biomasse blir det frigitt like mye Co2 som det ble bundet i fotosyntesen. Dersom tilveksten er like stor som forbrenningen av biomasse gir bruk av bioenergi ingen økning i Co2 nivået, det er derfor vi sier at biomasse er en karbonnøytral energikilde.

53
Q

hvorfor er Co2en som slippes ut fra biomassen klimanøytral mens oljens utlipp er skadelige? På hvilken måte kan biomasse likevell være skadlig?

A

Karbon går i et kretsløp på jorda. Den blir firgitt av planter og dyr og i forbrenning av biomasse før den blir tatt opp i fotosyntesen. Når vi forbrenner fossilt materiale (olje, gass, kull) henter vi fra lagrene i jordskorpa, og dermed tilføres atomsfæren mer karbon i form av Co2 som ligger utenfor dette naturlige kretsløpet.

Forbrenning av biomasse gir mindre utslipp av nitrogenoksider og svoveldioksider enn fossilt brensel, men høyere utslipp av partikler. Disse partiklene gir lavere luftkvalitet og kan gi luftveisplager.

54
Q

Biomasse dekker nå 15% av verdens energi forbruk og er fortsatt den viktigste energikilden for halvparten av jordas befolkning. Vi kan redusere elektrisitetforbruket ved å bruke biomasse til oppvarming av store boliger.

Vi kan utnytte avfall og overskudd av biomasse bedre som en energiressurs en vi gjør nå. Hvordan?

A

Biodrivstoff: Lages av plante og dyreoljer. I dag selges det bensin/disel med noen prosenter biodrivstoff, men denne produksjonen er omstritt.

Biogass: Er en blanding av metangass og karbondioksid som blir dannet når organisk avfall (matavfall, gjødsel) brytes ned uten tilgang på oksigen. Kan brukes som drivstoff (oslo busser) Landbruk, næringsmiddelindustri.

Vannkraft: Kontrollert forbrenning i stor målestokk gir mulighet for å varme opp vann som kan transporteres i isolerte rør i store fjernvarmanlegg. Dette vannet kan så igjen varme opp store bygninger.