Energie

Natuurwetenskappe

Graad 9

Energie, kragte en masjiene

Module 18

Energie

Aktiwiteit:

Om energiebronne en verskillende vorms van energie te kan opnoem, bespreek en identifiseer

[lu 2.2; lu 2.3; lu 2.4]

Wat is energie?

• Energie is die vermoë om werk te verrig: om dinge te laat gebeur en om verandering te maak.

Vorms van energie:

• Energie kom in verskeie vorme voor, soos klank, warmte, lig, chemiese verbindings en elektrisiteit.
• Sommige voorwerpe beskik oor energie omdat hulle beweeg, of bloot as gevolg van hulle posisie. So het voorwerpe kinetiese energie (beweging) of potensiële energie (posisie).
• Energie kan nie gesien of aangeraak word nie, maar dit is oral teenwoordig: in die lug om ons, in elke stuk materie en in elkeen van ons liggaamselle. Voor die groot knal wat tot die ontstaan van die heelal gelei het, was daar slegs energie!

Bronne van energie

• Energie in ELEKTROMAGNETIESE vorm speel ’n groot rol in tegnologiese uitvindsels soos radio’s, uitsaaitorings, mikrogolfoonde en X-straalmasjiene.
• Skandeerders (“scanners”) is masjiene wat beelde toon van iets wat andersins onsigbaar is, toon, byvoorbeeld inwendige dele van die liggaam. Dit stuur klankgolwe in die liggaam in en wanneer hierdie golwe ’n bepaalde verandering ondergaan, toon dit ’n beeld. Hierdie beelde stel medici in staat om diagnoses te maak. Die MRI, ook bekend as die “Magnetic Resonance Image”, is van onskatbare waarde op hierdie gebied.
• Ons kan tussen drie belangrike bronne van energie onderskei, naamlik:

• die son
• atoomkerne
• die aarde se beweging en sy swaartekrag, asook die invloed van ander planete op die aarde

• Sonligenergie onstaan deurdat atome bots en saamsmelt (kernfusie). Die energie bereik ons in die vorm van lig en warmte. Die warmte-energie laat byvoorbeeld lugstrome ontstaan wat wind meebring wat ’n belangrike bron van energie kan wees. Die warmte-energie laat ook water verdamp, wat wolkvorming en reën meebring. Reën val in hoërliggende dele en riviere ontstaan: nog ‘n belangrike bron van energie.Sonligenergie word ook in voedsel vasgelê deurdat plante fotosintetiseer. Ons kos en brandstowwe (bv. petrol) kom hiervandaan.
• Atoomkernenergie word deur die mens ontsluit met behulp van gevorderde tegnologie deurdat atome gesplit word. Groot aanlegte, genaamd kernkragsentrales, word vir dié doel opgerig.
• Die aarde se beweging, sy swaartekrag en die invloed van ander planete bring byvoorbeeld mee dat seestrome ontstaan en dat riviere na laerliggende dele vloei. Hierdie energie kan op verskeie maniere benut word, byvoorbeeld vir vervoer en die aandryf van masjiene soos turbines.

Probeer om die vorm van energie in elk van die volgende voorbeelde te identifiseer en verklaar telkens waar dit vandaan kom.

[LU 2.2; LU 2.3; LU 2.4]

Aktiwiteit 2:

Om die wet van die behoud van energie aan die hand van voorbeelde van energie-omskakelings te kan toelig

[lu 2.4]

Behoud van energie

• Die wet oor die BEHOUD VAN ENERGIE is deur Herman Helmholtz (1821 – 1894) ontwikkel.
• Volgens hierdie wet kan ENERGIE NIE GESKEP OF VERNIETIG WORD NIE . Dit kan slegs van een vorm na ’n ander oorgeskakel word.

Sê in elk van die volgende gevalle watter energie-omskakeling ter sprake is:

• ’n Bal rol van die bopunt van ’n heuwel af

• ’n Stuk hout brand

• ESKOM se steenkoolkragsentrales

• Jy pomp jou fietswiel op

• ’n Satelliet se sonpanele

• ’n Seuntjie eet ’n roomys

• ’n Flitslig wat brand

• ’n Moderne duikboot vaar langs ons kuslyn

• Iemand wat op ys skaats

• ’n Waterwiel

• ’n Pistoolskoot

• ’n Elektriese gloeilampie wat brand

Bespreek die volgende stelling krities: ’n Stoomtrein werk met sonkrag .

Assessering van insig in energiebehoud. Kon jy

die wet van energiebehoud toelig? [LU 2.4]

Assessering

LU 2

Konstruksie van Wetenskapkennis

Die leerder ken, interpreteer en pas wetenskaplike, tegnologiese en omgewings- kennis toe.

Dit word bewys as die leerder:

2.1 betekenisvolle inligting kan oproep;

2.2 inligting kan kategoriseer;

2.3 inligting kan interpreteer;

2.4 kennis kan toepas.

Memorandum

Aktiwiteit:

Aktiwiteit

• Bal: potensieel na kineties en klank
• Hout: chemies/potensieel na klank, lig, hitte
• Eskom: chemies/potensieel na elektries
• Fietswiel: chemies/potensieel na kineties/meganies
• Satelliet: straling na elektries
• Roomys: chemies/potensieel na chemies/potensieel (in liggaam gestoor) na kineties
• Flitslig: chemies/potensieel na lig en hitte
• Duikboot: atoom/kern/chemies na elektries na kineties
• Skaats: chemies/potensieel na kineties
• Waterwiel: kineties na elektries
• Pistool: chemies/potensieel na kineties, hitte en klank
• Gloeilamp: elektries na lig en hitte
• Ja: stoom kom vanaf steenkool, wat dooie plantmateriaal is wat deur fotosintese met behulp van sonlig (stralingsenergie) gevorm is