Energiflödesmodellen Flashcards
🧠 Modellens grundidé: Tänk dig energi som vatten i olika behållare. Varje behållare är en energiform. Rör kopplar samman behållarna – det är överföringarna. Du kan lagra, överföra och omvandla energi – men aldrig skapa eller förstöra den. (Termodynamikens första lag) (15 cards)
Mekanisk energi – Höjd eller fart i vattentanken
Potentiell energi (lägesenergi): E_p = m * g * h
Kinetisk energi (rörelse): E_k = ½ * m * v²
Överföring: höjd → fart (fall), fart → höjd (kast)
Värmeenergi – Molekylvibrationer i rörelse
Intern energi: summan av alla molekylers rörelse
Temperatur: hur snabbt de rör sig i snitt
Ökning genom: friktion, värmeledning, strålning
Formel: Q = m * c * ΔT
Strålningsenergi – Vatten i ljusstrålar
Ex: ljus, mikrovågor, infraröd värme
Transport via elektromagnetiska vågor
Kan absorberas → värme eller elektroner frigörs
Solceller, mikrovågsugnar, laser
Elektrisk energi – Flöde i ledningar
Energi som bärs av laddningar
Formel: E = P * t eller E = U * I * t
Kan omvandlas till: ljus, rörelse, värme
Kemisk energi – Bunden energi i bindningar
Lagrad i molekyler (t.ex. mat, batterier)
Frigörs vid kemiska reaktioner (ex: förbränning)
Ex: bensin i motor, socker i kroppen
Kan omvandlas till värme, rörelse, el
Kärnenergi – Vattentryck i atomens kärna
Frigörs vid fission (klyvning) eller fusion (sammanslagning)
Mycket hög energitäthet
Ex: kärnkraftverk, solen
E = m * c² (massförlust blir energi)
Elastisk energi – Sträckt fjäder eller spänd båge
Lagrad när något deformeras
Formel: E = ½ * k * x² (fjäder)
Överförs till rörelse när föremålet släpps
Energiöverföring – Rören mellan behållarna
Värmeledning: molekyler knuffar varandra
Konvektion: varm vätska/gas rör sig
Strålning: via ljus, utan materia
Mekanisk överföring: t.ex. kollision eller drag
Elektrisk överföring: laddningar i rörelse
Effekt – Hur snabbt vatten rinner
Effekt = energi per sekund
Formel: P = E / t
Enhet: Watt (W) = J/s
Hög effekt = snabb överföring
Verkningsgrad – Hur mycket som verkligen används
Inte all energi blir nyttig (resten förloras, ofta som värme)
Formel: η = nyttig energi / tillförd energi
Ex: motor 30%, glödlampa 5%, LED 40-50%
Energiförlust – Spillvatten som värmer upp rören
Alltid lite “läckage”: värme, ljud, friktion
Inte förlorad – men ej användbar längre
Ex: värme från bromsar, surr från elnätet
Energikedjor – Flera omvandlingar i rad
Ex: Sol → ljus → växt → mat → människa → rörelse
Energiflöde = sekvens av omvandlingar
Studeras i ekosystem, teknik, energioptimering
Energilagring – Behållare för framtida bruk
Batterier, vattenreservoarer, höjd, tryckluft
Viktigt i elnät, fordon, teknik
Framtidens utmaning: lagra förnybar energi
Termodynamikens lagar – Energifysikens spelregler
Energi bevaras – inget försvinner
Energi sprids – värme går från varmt till kallt
Vid absolut nollpunkt slutar all rörelse (teoretiskt)
Energi i teknik och vardag – Vattenkraft och vardagslampor
Solpanel → el → batteri → mobil
Mat → muskelenergi → cykla
Bil: bensin → värme → tryck → rörelse
Alla maskiner = energiflödesdesigner
