Inhoud
Energie is ingedeeld in twee hoofdcategorieën: potentieel en kinetisch. Potentiële energie is de energie in een object en wordt in vele vormen aangetroffen, zoals chemisch, thermisch en elektrisch. Kinetische energie is de energie in een bewegend object. Het proces waarbij de ene vorm van energie wordt veranderd in een andere vorm wordt energieconversie genoemd. Deze overdracht van energie kan worden aangetoond in verschillende experimenten.
Hete Lepels
Plaats een metalen lepel in heet water en laat het een minuut staan. Raak het uiteinde van de lepel aan, niet ondergedompeld in het water. Herhaal dit met lepels gemaakt van verschillende materialen, zoals plastic, aluminium, roestvrij staal en hout. Bepaal welk materiaal het heetst in het water groeide. Geleiding is de overdracht van thermische energie of warmte tussen stoffen vanwege hun temperatuurverschillen. Thermische energie wordt overgedragen van een gebied met een hogere temperatuur naar een gebied dat lager is. Metalen zijn betere geleiders dan plastic, dus wanneer u de lepels in het hete water plaatst, wordt de hoge temperatuur van het water gemakkelijk overgebracht naar de metalen lepel met lagere temperatuur.
Koelijs
Warmteoverdracht kan ervoor zorgen dat koude stoffen kouder aanvoelen. Plaats ijs in twee kommen. Proef het ijs in de eerste kom. Merk op hoe koud het in je mond voelt. Giet melk over het ijs in de tweede kom en proef het. Het voelt kouder aan door de warmteoverdracht. IJs voelt koud aan omdat het minder warmte heeft dan je mond. Hoe sneller de warmte van de binnenkant van je mond in het ijs verdwijnt, hoe kouder het ijs aanvoelt. IJs heeft bubbels die werken als isolatie. Melk heeft deze bubbels niet, dus het is een betere geleider of pad voor warmte om er doorheen te bewegen. De coating van melk op de tweede kom ijs draagt de warmte van je mond sneller naar het ijs dan alleen het ijs, waardoor een kouder gevoel ontstaat.
Kinetische energie overbrengen
Strooi zes centen op een plat oppervlak om atomen of moleculen in een stof weer te geven. Plaats een cent zes centimeter afstand van de rest. Schiet deze cent met je vinger naar de andere munten. De enkele cent vertegenwoordigt een atoom of molecuul dat meer kinetische energie bevat dan de andere centen. De veranderingen in de centen die worden geraakt, tonen een overdracht van energie van de bewegende munt naar de groep. Door op de munt te schieten, beweegt deze. Het raakt de stationaire munten en draagt zijn energie op hen over, en ze bewegen ook. Deze overdracht zorgt er ook voor dat de cent die je schoot stopt.
Warmte-absorptie
Demonstreer warmte-absorptie in een experiment met zonne-energie. Plaats een ijsblokje op zes verschillend gekleurde stukjes papier. Gebruik zwart en wit en vervolgens vier andere kleuren, zoals blauw, rood, geel en groen. Leg de kaarten buiten in de zon en observeer welke als eerste en laatste smelt. De kubus op het zwarte papier smelt het snelst omdat zwart meer licht absorbeert dan de andere kleuren. De kubus op het witte papier smelt het langzaamst omdat wit licht reflecteert in plaats van het te absorberen. Wanneer het zonlicht wordt geabsorbeerd, wordt de zonne-energie omgezet in warmte, waardoor de ijsblokjes smelten.