Als ik mń ogen dicht doe kan ik hem nog voor de geest halen: Dr. A. Houdijk, onze docent natuurkunde en de schrijver van het leerboek da nog steeds nu al 70 jaar in de kast staat. Houdijk kwam op een dag de klas binnen en de klas zong in koor: Energie gaat nooit verloren. Dat was om goed doordrongen te zijn van de hoofdwetten van de thermodynamica.
Energie gaat nooit verloren maar ook
Het is onmogelijk om energie van de ene vorm in een andere vorm om te zetten zonder verlies
Energie gaat nooit verloren, maar het wil niet zeggen dat we de energie waarmee we werken voor 100% kunnen gebruiken. De energie in benzine kunnen we in een motor omzetten in bewegingsenergie, maar niet voor de volle 100%, een deel gaat over in warmte waarmee onder meer de lucht wordt verwarmd. Dat deel zien we als niet productief of als verlies. De energie uit de benzine die omgezet wordt in bewegingsenergie (en bij een benzinemotor is dat wat ons het meest interesseert) is tegenwoordig zeker zo'n 50% van de energie die in de benzine zat. Dat wil zeggen dat ongeveer 50% van de energie in de benzine gebruikt wordt om de motor en de omgeving op te warmen.
De bewegingsenergie van de benzinemotor kunnen we ook gebruiken om een generator aan te drijven die ons dan elektrische energie levert. Maar zoals wel duidelijk zal zijn: ook die omzetting gaat niet voor de volle 100%. Ongeveer 10% van de energie van de motor is nodig om de weerstand van de generator bij het draaien te overwinnen. Even door rekenen leert ons dat van de 50% van de in benzine aanwezige energie ongeveer 45% beschikbaar komt in de vorm van elektriciteit.
De elektrische energie die de generator heeft opgewekt wordt verspreid over de gebruikers van elektriciteit, dat zijn onder ander u en ik. Dat verspreiden gaat zoals u weet met behulp van kabels. Een gewild materiaal voor kabels is koper. En wel omdat koper de elektriciteit zeer goed, dus met weinig verlies, geleidt. Maar er is wel enig verlies en dat kunnen we merken omdat de kabel, als er elektriciteit doorheen vloeit, warm wordt. We zeggen dat de kabel een zekere weerstand heeft.
De elektrische energie die wij gebruiken krijgen we in ons huis binnen via een zekering kast en wederom koperen leidingen, we laten daar onze wasmachine, droger, vaatwasser, stofzuiger en computer op draaien, allemaal vanzelfsprekende en niet meer weg te denken apparaten. Van al die apparaten weten we dat de omzetting van de elektrische energie in de draaiende energie van onze apparaten niet zonder verlies kan. Maar het scheelt: het ene apparaat met het andere. Daarom krijgt u van de leverancier op uw machine een label dat aangeeft hoe goed de omzetting van elektrische energie plaats vindt.
Dit alles dat weten we en dat wisten we al een paar generaties lang. We zijn er aan gewend dat de kosten van onz energie op en neer gaan met de prijs van olie en benzine. Maar hoe is het mogelijk dat we nu de idee hebben dat we de elektrische energie voor niets kunnen krijgen als we maar zonnepanelen of windturbines bouwen? Gelden de wetten van de thermodynamica niet meer?
Geen opmerkingen:
Een reactie posten