Gog fredag fine - i dag skinte solen, og selv om Alexandra visstnok hatet meg da jeg dro fra skolen i dag tidlig, og jeg gikk derfra med tårer i øynene, så, vel, er det fint når solen skinner, og alt ble faktisk bedre bare av det. Ingen tårer mer når jeg begynte å tenke på Formelfredag - helt sant, faktisk!

Selve ukens Formelfredagsinnlegg kommer i løpet av helgen, men dette innlegget er relatert, både til Formelfredag generelt, og til det innlegget som kommer i morgen eller på søndag 🙂 Forrige uke avsluttet jeg jo med å spørre:

Hvor fort må bilen (som veier 1 tonn) kjøre for at bevegelsesenergien til bilen skal være det samme som energien i en smørpakke på en halv kilo?

(Eh, ja, jeg skrev visst "senergien", og ikke "energien" - jeg tror alle skjønte hva jeg egentlig mente 😉 )

Jeg fikk inn masse svar på dette (jeg sjekker selvsagt kommentarfeltet her, snapchat, Facebook-side til bloggen, og PM), og det er jo så innmari gøy! Mange av svarene var ganske forskjellige; med andre ord så var ikke alle svar riktige - men det gjør ingenting, for det riktige (forhåpentligvis 😉 ) kommer her! Og forresten, hvis man ønsker å lære noe så er det mye bedre å prøve, og kanskje gjøre feil, enn å bare gjøre ingenting. Når du prøver så lærer du mer i seg selv, fordi du faktisk gjør noe aktivt (læring er et verb, og ikke et substantiv), pluss at du selvsagt da har "primet" hjernen din for å få fasitsvaret ♥


Ok, så til svaret på forrige ukes spørsmål til dere:

Det er naturligvis formelen for kinetisk energi som skal brukes: \(E_k = 1/2mv^2 \) . Vi vet at m = 1000 kg (1 tonn er det samme som 1000 kg), vi vet ikke hva v er, men vi vet at \(E_k \) skal være like mye som energien i en halv kilo smør - altså en vanlig, stor smørpakke.

I følge Tine så er det 3051 kJ i 100 gram smør, som er det samme som 3 051 000 J (k er det samme som 1000, akkurat som at feks km er 1000 m 😉 ). Det betyr at i 500 gram så er det \(3 051 000 \cdot 5 = 15 255 000 J\).  Når vi setter inn de tingene vi har i formelen så blir det slik: \(15 255 000 J = 1/2 \cdot 1000 kg \cdot v^2 \), og så er det "bare" å finne hva v skal være ut i fra dette.

Først vil jeg ha \(v^2 \) alene på den ene siden av likhetstegnet, og da blir det seende slik ut: \((2\cdot 15255000 kJ)/1000 kg = v^2 \), som betyr at \(v^2 \) er 30 510. Da er det bare igjen å ta kvadratroten av dette, og da blir svaret at bilen må kjøre i 174.67 m/s for å ha like stor bevegelsesenergi som den energien som er i en halv kilo smør ♥

Til slutt så er det kanskje greit å gjøre om m/s til km/t? Jeg har i alle fall fremdeles ikke spesielt god intusjon for hvor fort man beveger seg i m/s, ennå jeg har jobbet med den typen enehetr i mange år nå...jeg gjetter på at det er en del av leserne mine som er i samme båt som meg 😉 For å gjøre om til km/t er det bare å gange tallet med 3.6 (egentlig 3600/1000, siden det er 3600 sekunder i en time, og 1000 meter i en km), og da blir svaret at bilen kjører i 628.8 km/t.

Det er ganske mye energi i en halvkilo smør...


Bilde for å minne meg selv på at Alexandra i alle fall ikke hater meg alltid...

4

Hei Formelfredag!

Ukens formel er formelen for kinetisk energi - eller bevegelsesenergi 🙂 Den er kjempefin ♥

 

oppskrift -

 

- hva det betyr -

 \(E_k\) er kinetisk energi (som betyr det samme som bevegelsesenergi 🙂 ),\(1/2\) er \(1/2\), m er massen til det man skal finne bevegelsesenergien til (vekt i kg), og \(v^2\) er farten til det man skal finne bevegelsesenergien til i annen (fart ganget med seg selv).

 

- fremgangsmåte -

Hvis man har noe som veier 1 tonn (feks en bil), og denne kjører i 100 km/t så blir bevegelsesenergien til denne bilen: \(1/2 \cdot 1000 kg \cdot 27.8 m/s \cdot 27.8 m/s = 386420 \) J.

Grunnen til at det står 27.8 m/s, og ikke 100 km/t er at man MÅ gjøre om til m/s for at ikke alt bare skal bli tull! Og 100 km/t er det samme som 100 ganget med 1000 (det er 1000 meter i en km) delt på 3600 (det er 3600 sekunder i en time) 🙂

Hvis den samme bilen (eller i alle fall en bil som veier det samme - altså 1 tonn) kjører i 80 km/t, har den en bevegelsesenergi på \(1/2 \cdot 1000 kg \cdot 22.2 m/s \cdot 22.2 m/s = 246420 \) J.

Siden farten skal ganges med seg selv så blir det ganske mye mer energi når man bare kjører litt fortere (fra ca 246000 Joule til ca 386000 Joule, bare på 20 km/t ekstra). Så er jo spørsmålet hva dette egentlig betyr... Energi er jo noe som er overalt, liksom, feks i mat. Så hva tilsvarer denne (bevegels)energien i smør? Det som er litt overraskende er at den energien en bil har når den kjører i 100 km/t er det samme som 0.025 smørpakker (på en halv kg) - altså det samme som 12.5 gram smør! Hvis bilen kjører i 80 km/t blir det det samme som energien i 8 gram smør.

Jeg ble ganske overrasket over tallene, for å si det sånn... Så jeg fikk Anders til å rgne ut det samme (uten å si hva vi hadde fått, selvsagt) - og han fikk de samme talenne, og ble like overrasket 😀


Ukens spørsmål til dere, fine lesere, blir selvsagt: Hvor fort må bilen (som veier 1 tonn) kjøre for at bevegelsesenergien til bilen skal være det samme som senergien i en smørpakke på en halv kilo?

 

 

2

Hei dere!

Ukens formel denne uken er formelen for potensiell energi. Vi går rett og slett rett på sak 😀

 

- oppskrift -

 

- hva det betyr -

På venstre siden av er lik-tegnet står det \(E_p\) , og det står for potensiell energi. E betyr vanligvis energi, og siden dette altså er formelen for den potensielle energien i et eller annet så slenger man på en liten p sånn litt nedenfor den store E-en. Det fins andre typer energi også, og det er grunnen til at man ikke bare skriver en stor E her - og formelen for bevegelsesenergi tror jeg at jeg skal gi dere neste uke 🙂

På høyre siden av er lik-tegnet står det m, som er for masse (akkurat som tidligere), g, som er for tyngdeakselerasjonen her på jorden (som er 9.81\(m/s^2\) - akkurat som tidligere), og så h, som er for høyde, som man måler i meter.

Potensiell energi er den energien som er lagret i noe.

- fremgangsmåte -

Denne oppskriften er ganske enkel og rett frem å bruke: Man tar vekten til det du skal finne den potensielle energien til, ganger det med g, og så ganger du dette med hvor langt over bakken dette er. Feks: Hvis du har en bøtte med 10 liter vann (1 liter vann veier jo akkurat 1 kg) som du holder 1 meter over bakken så har dette vannet en potensiell energi på \(10 kg \cdot 9.81 m/s^2 \cdot 1 m = 98.1 kg  m^2/s^2 \), som er akkurat det samme som 98.1 Joule 🙂

Det er denne formelen som er grunnen til at Norge har ganske mye verdier (eller kanskje man skal si potensiell verdi 😉 ) lagret i vannet vårt - vannkraft, altså.


PS: g er jo tyngdeakselerasjone her på jorden, mens hvis vi hadde vært på feks Mars så måtte man sette inne inn tyngdeakselerasjonen som er der. Siden Mars er lettere enn jorden så blir tyngdeakselerasjone mindre, og vannet vårt hadde dermed hatt en mindre potensiell energi, og vi kunne alstå laget mindre strøm av det. På Mars så ville den samme bøtten med vann hatt en potensiell energi på bare 37.1 Joule.

Ukens spørsmål til deg, kjære leser: Hvor høyt må du løfte bøtten med 10 liter vann på Mars for at den skal få den samme potensielle energien som den hadde 1 meter over bakken her hjemme på jorden?

 

God fredag fine <3
Lurer nesten på om jeg har opplevd litt sånn "I need a vacation from my vacation"-symptomer denne uken - sliten etter ferien, liksom...ennå jeg egentlig ikke burde være det, for jeg har jo virkelig slappet av i påsken. Uansett; i går var det torsdag og bokanbefalingsdag, men jeg orket rett og slett ikke å skrive; ville heller legge meg tidlig - og jeg må bare lytte til kroppen når den sier den trenger søvn; så da håper jeg dere vil tilgi meg, og godta ukens bokanbefaling på en fredag istedetfor 😉

Da jeg var og holdt foredrag på The Gathering i påsken kom det en bort til meg etter foredraget og lurte på om det fantes et sted hvor den typen info som jeg deler i mine foredrag (jeg holdt foredraget "OMG NUKULAR ATOMZ RADIATION MELTDOWN!!!!1") ligger ute, sånn samlet, liksom. I foredraget snakket jeg jo blant annet om atomer, stråling, ulykker og atomkrig:

de fleste atomer radiaktive - det er kun de sorte boksene på bildet som er stabile (nuklidekartet viser en full oversikt over alle kjente isotoper - mer enn 3000)
atomkjernen er bitteliten og ligger midt inni atomet; den består av protoner og nøytroner, og antall protoner bestemmer hva slags stoff man har, mens antall nøytroner bestemmer om stoffet feks er radioaktivt eller ikke - man kan dermed faktisk lage gull, bare man setter sammen det rette antallet protoner (og et passelig antall nøytroner <3)
kjemisk vil et stoff oppføre seg likt uavhengig om det er radioaktivt eller ikke; feks skiller ikke kroppen mellom stabilt karbon-12 og karbon-13 eller radioaktivt karbon-14
jod er et annet eks på et stoff som går inn og kroppen, og som kroppen (kjemien) heller ikke ser forskjell på om er radioaktivt eller ikke; siden kroppen tar opp jod til skjoldbruskkjertelen er det litt kjedelig hvis kroppen plutselig blir utsatt for radioaktivt jod - for da vil skjoldbruskkjertelen plutselig ta opp det på samme måte som stabilt jod
strålingen rundt et kjernekraftverk er ekstremt lav, og reglene er veldig strenge - Nationaltheatret stasjon ville feks måtte stenge hvis det var et kjernekraftverk, fordi det var for høyt strålenivå
i Tokyo var det aldri høyere strålenivåer enn det er i Oslo hele tiden - selv på det verste under Fukushima-ulykken. Dessuten fikk man jo en god dose på flyturen tilbake til Norge (én vei blir det samme som det dobbelte av den total stråledosen gjennomsnittsnordmannen får over 50 år som et tillegg fra Tsjernobylulykken)
kjernekraft er sykt mye bedre enn feks kullkraft (fatter ikke at man kan være redd for menneskeskapt global oppvarming, og samtidig være skikkelig motstander av kjernekraft); i dødsfall per TWh produsert strøm så er det ingenting som er sikrere enn kjernekraft (og, ja, jeg er enig i at det totale bildet er større enn dødsfall per TWh 😉 )
4 døde ifbm Fukushimaulykken - ingen av disse var pga stråling
har sett det påstått at det ble sluppet ut 100 ganger mer cesium fra Tsjernobyl-ulykken enn fra Hiroshima-bomben...det kan godt hende det er sant, men det sier jo veldig lite - antageligvis får det mange til å tenke at Tsjernobyl var som 100 Hiroshima-bomber; noe som absolutt ikke er sant :/ Saken er at i en atombombe så dannes det ikke cesium på samme måte som i et kjernekraftverk, så sammenlikningen her gir ingen mening!
når en atomkjerne spaltes så slipper man ut kjernekraften, og den er helt absurd sterk; og det er det som gir den enorme ødeleggelseskraften som ligger i en atombombeeksplosjon
måtte jo vise bilde av Trinity, den aller første atomprøvesprengningen, som jeg syns viser denne kraften godt; bildet er tatt ca 1/100 av et sekund etter detonasjon, og da er den ildkulen 200 meter stor (inne i de rosa sirklene er det trær!). Med at dette er en fyrstikk mener jeg at de "småbombene" man laget på 40-tallet er de man bruker på å sette i gang fusjonen i en hydrogenbombe...
Tsar Bomba, på 50 Megatonn TNT, er den største atombomben som noen sinne er testet - ganske enormt mye større enn Japan-bombene :/

Jeg måtte innrømme at jeg ikke vet om én side der all den type info jeg deler i et typsik Sunniva-foredrag er, men ukens bokanbefaling er en veldig god start (ikke sååå mye på d
ette med stråling, kanskje, men desto mer på det med å få tall og harde fakta om de mulighetene vi har mtp det å produsere strøm - strålingsbok tar jeg en annen uke ;)): Denne ukens bokanbefaling er altså Sustainable Energy -Without the hot air, skrevet av David MacKay, som er professor i fysikk på Cambridge UniversityDette er altså en bok, men det er også en nettside der man feks finner foredrag av forfatteren (bla. på TED), og andre interessante ting - i tillegg til at man faktisk kan leste ned hele boken. 

Amazon sier dette om boken (og et 10 siders sammendrag kan leses HER):

"Addressing the sustainable energy crisis in an objective manner, this enlightening book analyzes the relevant numbers and organizes a plan for change on both a personal level and an international scale—for Europe, the United States, and the world. In case study format, this informative reference answers questions surrounding nuclear energy, the potential of sustainable fossil fuels, and the possibilities of sharing renewable power with foreign countries. While underlining the difficulty of minimizing consumption, the tone remains positive as it debunks misinformation and clearly explains the calculations of expenditure per person to encourage people to make individual changes that will benefit the world at large."

Denne boken handler altså om mye mer enn kjernekraft (som den selvsagt må, hvis den skal se på alle de mulighetene verden faktisk har - eller ikke har) - faktisk er det først kapittel nummer 24 som tar for seg kjernekraften, men siden jeg jo er kjernefysiker må jeg nesten ta med det sitatet som åpner dette kapitlet i boken:
We made the mistake of lumping nuclear energy in with nuclear weapons, as if all things nuclear were evil. I think that’s as big a mistake as if you lumped nuclear medicine in with nuclear weapons.

Patrick Moore,
former Director of Greenpeace International

---------------------------------------

Jeg har dessverre ikke fått lest hele boken selv (ennå), men her er noe av det andre sier om den - what's not to like?!? 😉

"If someone wants an overall view of how energy gets used, where it comes from, and the challenges in switching to new sources, this is the book to read."  —Bill Gates, chairman, Microsoft

"This is a must-have book for anyone who is seriously interested in energy policy."  —Scott Kirwin, therazor.org

"This is a brilliant book that is both a racy read and hugely informative . . . It shows . . . how cars might become far more efficient but why planes cannot."  —David Newbery, director, Electricity Policy Research Group, University of Cambridge

"A tour de force . . . As a work of popular science it is exemplary . . . For anyone seeking a deeper understanding of the real problems involved [it] is the place to start."  —economist.com


Nå er det kommet nytt nummer av forskningsmagasinet Apollon, med det  veldig veldig aktuelle temaet ENERGI&KLIMA. Jeg plukket det opp mens jeg var å kjøpte min pre-undervisningslatte (dobbel på H-melk), slo opp på side 24, og, der var jeg! Jeg er nemlig hun som "Vil blande uran fra russiske atomvåpen med norsk sten" 😉
Alle som befinner seg på UiO kan jo lett plukke med seg et nummer, og så regner jeg med at artikkelen kommer i nettutgaven etterhvert óg - for det er vel ikke sånn at de helst vil holde seg unna sånne skumle ting som kjernekraft...
Vi får håpe det ikke er sånn - flinke journalist Yngve Vogt er i alle fall ikke redd for å skrive om kjernekraft 🙂
Nå må jeg løpe; skal i møte sammen med Torkil og Tobias om podcasting av forelesninger <3

9

Hei kjære lesere, og spesielt alle dere som er nye; denne grafen er for dere, og reprise for de som har sett dette før 😉

Som jeg nevnte med grafen jeg postet i går, hvor det viser seg at kjernekraft har lavere CO2-utslipp enn feks både vannkraft og vindkraft, så er det alltid morsomt når ting ikke er helt sånn som man tenker seg at det er. Og det er jo definitivt også tilfellet med denne grafen som viser hvor mange menneskeliv som går tapt per TWh energi produsert. Kjernekraft er altså den bittelille stolpen helt til venstre, med 0.04 drept per TWh produsert! Helt til høyre har vi selvsagt verstingen, kull, med 161 mennesker drept per TWh.
Igjen så kommer kjernekraft faktisk bedre ut enn vann - til ettertanke, liksom...

PS: Ja, jeg vet dette er litt morbid, men det er viktig å ha tall på ting, óg...

9

Altså, er det bare jeg som blir megaoppgitt over det Klassekampen skriver i dag? "Nye energiformer når ikkje opp: Kolsvart framtid". Saken handler om hvordan fornybare energikilder ikke er i nærheten av å kunne konkurrere med brenning av hydrokarboner (spesielt kull, da), og dette er jo ikke akkurat noe nytt? Men kjernekraft nevnes ikke med et ord i artikkelen, akkurat som om det er så ille at det ikke er et poeng å ha med som et alternativ engang...
Er vi virkelig keen på kullkraft istedetfor kjerenkraft?!? SERR? 
Helt kort da, så er kjernekraft en sinnsyk sikker (og selvsagt utrolig fascinerende) måte å produsere energi på, i tillegg er det et abnormt strengt rgelverk rundt det, slik at utslipp og sånn er nede på et MINIMUM:) Og med minimum mener jeg virkelig minimum: det er faktisk sånn at et kullkraftverk slipper ut mye mer radioaktive partikler til atmosfæren enn det et kjernekraftverk gjør, og et kjernekraftverk ville ha mistet lisensen sin på dagen hvis det begynte å nærme seg de mengdene radioaktivitet et kullkraftverk slipper ut.

La oss gjøre en liten risikovurdering, da, liksom. Er det kanskje ikke så farlig så lenge de kunt er kinesiske arbeidere som blir levende begravet i kullgruver?
Er det ikke så nøye med enorme CO2-utslipp, for ikke å snakke om svovel og andre skikkelig kjipe stoffer - RETT UT I ATMOSFÆREN? Og la meg ta det billige poenget  og spille på strålefrykt: er det greit å slippe ut masse radioaktive stoffer som feks thorium og uran rett ut i atmosfæren, mange mange ganger mer enn hva et kjernekraftverk slipper ut?
Jeg bare spør...

En liten sammenlikning, som man kan putte i fun facts-lommen sin og dra fram ved en passende anledning: 1.053 g uran-235 som fisjonerer (rett over ett gram, ikke ettusenogfemtitre gram) frigjør nok energi til å produsere strøm for en gjennomsnittlig norsk families (kjernefamilien, med to voksne og 2.1 barn) elektrisitetsforbruk i ETT ÅR! For å få samme mengde energi fra kull må du brenne 4 tonn (Edit: dette er 4 000 000 ganger så mye som ett gram) - FIRE TONN!!!


Jeg vil ha en ren og pen verden - men jeg vil ha strøm...Og jeg syns at andre skal ha rett til strøm også:)

God helg da! Ikke meningen å være streng, men noen ganger må det bare til...;) 

2

Seriøst, dette er rimelig idiotisk. Ikke like idiotisk som da Tyskland bestemte seg for å droppe kjernekraft og egentlig ikke har noen plan for hvordan de skal få det til, men ganse idiotisk dog.

Angela Merkel trekker ut kontakten for kjernekraft i Tyskland. LOL
De er redd for at sikkerheten ved kjernekraft ikke er god nok. Neivel?! Vis meg den industrien som er sikrere enn kjernekraft, og i tillegg kan produsere så enormt mye energi! Hva skal de bruke istedetfor - kull?! For det er jo fryktelig sikkert og ikke minst miljøvennlig...eller kanskje de ikke egentlig trenger noen energiutbygging.
Dette kan ikke være noe annet enn politisk populisme; kan ikke fatte at de skal finne noen bedre løsning enn kjernekraft! 
Har nevnt det før, men det må bare sies igjen og igjen: Absolutt alt handler om risikovurdering, og å sette risikoer opp mot hvernadre. Risikoen ved kjernekraft er ekstremt lav. Spent på å se hvilken risiko som sulle være lavere.  

Når atomkjernen fisjonerer blir den til fisjonsprodukter; det er et FAKTA at om man har kjernekraft (uavhengig av type) så får man fijsonprodukter.

Fisjonsproduktene i rødt - til høyre på nuklidekartet. De sorte flekkene symboliserer de stabile isotopene:)

Fisjonsproduktene har et stort overskudd av nøytroner, som du kan se på bildet her (antall nøytroner øker til høyre på figuren, ikke sant). Grunnen til dette er at mamma-kjernen (uran-235, uran-233 eller plutonium-239, vanligvis) er veldig tung og da må den jo ha massemasse ekstra nøytroner for å ikke bare gå helt i oppløsning. Men så blir den til fisjonsprodukter som da har ca bare halvparten så mange homofobe protoner, og da har den heller ikke behov for så mange nøytroner. Dette gjør at fisjonsproduktene er kjempemasse radioaktive for de bare mååå kvitte seg med dette overskuddet av nøytroner (det er grenser for hvor nøytral det er kult å være), og dette vil de helst gjøre for, hva da, ca 2 sekunder siden, liksom, for de har tolmodighet som en bortskjemt 7-åring, så de har for det meste veldig kort halveringstid. Alle de ekstra nøytronene omdannes til et proton og et elektron - de sender altså ut beta minus-stråling. Seriøst, dette vil aldri slutte å fascinere meg!!! =D
Siden disse stoffene er radioaktive så produserer de VARME, og de slutter ikke med dette før de har blitt til stabile isotoper - og dette mååå bare folk skjønne, altså. 
Faktisk består ca  10% av energien man får fra fisjon i et kjernekraftverk av såkalt ETTERVARME fra de radioaktive fisjonsproduktene. Dette betyr at selv om du stopper kjedereaksjonen  så er det fortsatt nødvendig med kjøling. Det blir litt som at du har glødende kull som du putter i vann, men når du tar det opp igjen så fortsetter det å gløde... (ja, psyko, jeg vet)
Marylin Monroe - ganske het

Såååå.... I Fukushima var det fisjonsproduktene som var problemet - eller mangel på kjøling av disse. Poenget er at en hvilken som helst reaktortype er avhengig av å ha et kjølesystem som fungerer, fordi alle reaktorer produserer jo fisjonsprodukter xD Og selv om reaktoren kun produserer en tidel så mye varme når kjedereaksjonen er stoppet, så er en tidel av noe som er veldig mye fortsatt veldig mye...
Burde nok kanskje ha vært mer redundans i det kjølesystemet i Japan, gitt 😉

Og så noe heeelt annet:
Hvis du er interessert i hva årets nobelpris i fysikk handler om, sjekk ut smarteste Jostein sitt innleggKollokvium 🙂

Kos og smaks!

-S

3

Hurra! Uran!

Endelig har <3 uran-233-"targetet" <3 kommet, og det har bare tatt ett år med papirarbeid...:P

Følte meg litt som om jeg gikk rundt med en atombombe i stad, altså, men vi er nok et liiite stykke unna kritisk masse;)

Veldig fornøyd, for jeg har labfrakk - ennå jeg ikke er kjemiker...

Uansett, sååå suuperhappy, altså! Nå blir det eeendelig eksperiment, og uran-233 er superinteressant med tanke på thorium-brensel, for thorium omdanne sjo til uran-233 i et kjernekraftverk:D

Her står jeg og veileder (Sunniva S. i forgrunnen) og monterer og ordner 🙂 
Veldig konsentrert - for det er så mye radioaktivitet <3<3