Technisch Werken

Wat is de Wet van behoud van energie?

De Wet van behoud van energie is een natuurwet en wordt ook wel de eerste hoofdwet van de thermodynamica genoemd. De kern van de Wet van behoud van energie is dat energie nooit verloren gaat. In feite is deze wet een behoudswet. Deze wet maakt duidelijk dat het totaal aan energie in een  geïsoleerd systeem altijd constant blijft. Men kan in dit systeem wel energievormen omzetten in andere energievormen maar energie zal niet verdwijnen. Met andere woorden de totale som van de energieën in een geïsoleerd systeem verandert niet.

Uitleg Wet van behoud van energie
De wet van behoud van energie is van groot belang bij onderzoeken en de ontwikkeling van machines en dynamische systemen waarbij energie wordt omgezet. Energie kan nooit verloren gaan of vernietigd worden. Aan de andere kant kan men ook geen extra energie creëren. Een voorbeeld: men kan de energie uit fossiele brandstoffen halen door deze te verbranden in bijvoorbeeld een Mengselmotor (Ottomotor). Dit doet men doormiddel van een vonk van een bougie. De vonk ontsteekt de brandstof en er ontstaat druk. De druk brengt de zuiger in beweging (bewegingsenergie) en de zuigerstang geeft deze energie over op de krukas die gaat draaien. Dit brengt de wielen in beweging en verplaatst de auto. De auto geeft energie af aan haar omgeving in de vorm van warmte (van uitlaatgassen en wrijving van banden op wegdek). In deze keten is voortdurend energie omgezet en is de energie behouden.

Het feit dat bij veel processen en machines een bepaalde hoeveelheid warmte vrij komt is interessant. Warmte kan men namelijk terugwinnen en hergebruiken. Dat is energiezuinig. Denk hierbij aan de stadsverwarming die wordt aangelegd in een aantal wijken in Nederland. In deze leidingen wordt water getransporteerd dat verwarmt is door de verbranding van afval in een afvalverbrandingsoven. Ook zijn er warmteterugwinsystemen ontwikkeld in de installatiebranche. Deze systemen worden ook wel WTW-systemen genoemd en zorgen er ook voor dat er optimaal gebruik wordt gemaakt van de zogenaamde restwarmte die ontstaat in de keteltechniek.

Perpetuum mobile
Een perpetuum mobile is een Latijnse benaming voor een eeuwige machine. Deze machine zou binnen het kader van de Wet van behoud van energie in theorie kunnen bestaan indien de machine in het geheel geen energie zou afgeven aan haar omgeving. Dit is echter in de praktijk onhaalbaar want bij elke machine wordt een deel van de energie afgegeven aan de omgeving door bijvoorbeeld warmte. Daarom hebben alle systemen en machines energiedragers nodig. Dit kunnen bijvoorbeeld (fossiele) brandstoffen zijn maar het kan ook zonlicht zijn of windkracht. Ook bij deze processen is er sprake van energieomzetting.

Men kan het licht en de warmte van de zon bijvoorbeeld omzetten in elektrische energie doormiddel van zonnepanelen maar ook de bewegingsenergie van windturbines kan men in elektrische energie omzetten. Een perpetuum mobile is dus in de praktijk niet haalbaar maar men zonlicht of windkracht kan men wel systemen ontwikkelen waarbij men zonder het verbranden van brandstoffen een systeem draaiende kan houden. Uiteraard wordt ook hierbij energie afgeven aan de omgeving, alleen gebeurd dat niet door de emissie van warme uitlaatgassen die CO2 en andere schadelijke stoffen bevatten. Daarom worden systemen die draaien om zonlicht, windkracht en waterkracht ook wel systemen genoemd die op hernieuwbare energie draaien.

Deel dit artikel!

Als senior intercedent bij een groot technisch uitzendbureau is Pieter Geertsma verantwoordelijk voor het bemiddelen van personeel in het marktsegment werktuigbouwkunde. Daarnaast is hij landelijk aanspreekpunt voor vragen over dit marktsegment en de ontwikkelingen die daarin plaatsvinden. Door intensieve samenwerking met interne en externe collega’s heeft hij een goed beeld van de totale technische markt. Hierdoor krijgt hij naast nieuws over techniek, innovaties en arbeidsmarkt ook actuele vacatures binnen.

Getagd met , , , , , , ,
Geplaatst in Techniek