This lesson contains 69 slides, with text slides and 1 video.
Items in this lesson
Energie
Hoofdstuk 11
Slide 1 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 2 - Slide
Fossiele brandstoffen
Paragraaf 1
Slide 3 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 4 - Slide
Fossiele brandstoffen
Aardgas, aardolie en steenkool zijn fosiele brandstoffen
Andere belangrijke energiebronnen zijn: zonlicht, wind en uranium.
Toepassingen van fossiele branstoffen zijn:
Verwarming van gebouwen.
Wegvervoer en vliegverkeer.
Opwekking van electriciteit.
Slide 5 - Slide
Energiecentrales
Bij het verbranden van een brandstof wordt chemische energie omgezet in warmte.
Die warmte kun je omzetten in elektrische energie.
Dit wordt in energiecentrales op grote schaal gedaan.
Een kerncentrale gebruikt een kernbrandstof zoals bijvoorbeeld uranium om energie op te wekken.
Slide 6 - Slide
Elektrische energie
Je kunt elektrische energie uitrekenen met behulp van de volgende formule:
E is de hoeveelheid geleverde energie in joule (J)
P is het elektrisch vermogen van de centrale in watt (W)
t is de tijd die de centrale heeft gewerkt in seconden (s)
E=P⋅t
Slide 7 - Slide
Een energiecentrale heeft een vermogen van 40.000mW geleverd over 1 uur. Hoeveel elektrische energie heeft de energiecentrale geleverd?
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 8 - Slide
Afvalwarmte
Het is niet mogelijk om alle chemische energie om te zetten in elektrische energie.
De warmte die overblijft noem je afvalwarmte.
Slide 9 - Slide
Zure regen en smog
Sommige gassen die ontstaan bij het verbranden van brandstoffen en zijn schadelijk voor het milieu.
Voorbeelden hiervan zijn Zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx)
Deze veroorzaken smog en zure regen.
Zure regen is schadelijk voor planten en bomen.
Slide 10 - Slide
Zure regen en smog
Smog is een geelbruine nevel.
Smog irriteert de ogen en beschadigt slijmvliezen, ogen en luchtwegen.
Slide 11 - Slide
Leerdoelen check 4K
Slide 12 - Slide
Leerdoelen check 4TL
Slide 13 - Slide
Zonne-energie
paragraaf 2
Slide 14 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 15 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 16 - Slide
Stralingsenergie
De energie in zonlicht wordt stralingsenergie genoemd.
Zonne-energie wordt ook gebruikt door planten om glucose te maken. Dit wordt fotosynthese genoemd.
Slide 17 - Slide
Zonnepanelen
Zonnepanelen worden gebruikt om stralingsenergie om te zetten in elektrische energie.
Een zonnepaneel levert onder ideale omstandigheden 300 W.
Dit maximale vermogen wordt piekvermogen genoemd.
Slide 18 - Slide
Het rendement van een zonnepaneel
Het rendement van een zonnepaneel is maar ongeveer 16%.
Het rendement van een zonnepaneel kun je berekenen met de volgende formule:
rendement =
OF rendement = x 100%
Afgegeven elektrische energie
Opgenomen elektrische energie
________________________________
x 100%
afgegeven vermogen
opgenomen vermogen
________________________
Slide 19 - Slide
Het rendement van een zonnepaneel
= x 100% of x 100% =
= het rendement in procenten (%)
Eaf = de afgegeven elektrische energie in joule (J)
Eop = de opgenomen stralingsenergie in joule (J)
Paf = Het afgegeven vermogen in watt (W)
Pop = Het opgenomen vermogen in watt (W)
η
Eaf
Eop
____
η
____
Paf
Pop
η
Slide 20 - Slide
Mijnheer Di-Paolo heeft op zijn dak 1 zonnepaneel liggen. Het zonnepaneel neemt 400J aan stralingsenergie op. Het zonnepaneel geeft vervolgens 48J aan energie af. Wat is het rendement van het zonnepaneel?
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 21 - Slide
Leerdoelen check 4K
Slide 22 - Slide
Leerdoelen check 4TL
Slide 23 - Slide
Lezen en maken met potlood
4K → blz 144 - 154
4GT → blz 139 - 150
Slide 24 - Slide
Windenergie
paragraaf 3
Slide 25 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 26 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 27 - Slide
Bewegingsenergie
Doordat lucht beweegt heeft hij bewegingsenergie.
Windmolens gebruikte deze bewegingsenergie voor graan te malen, hout te zagen of water weg te pompen.
Tegenwoordig worden windmolens gebruikt voor het opwekken van energie.
Slide 28 - Slide
Bewegingsenergie
Des te sneller iets beweegt des te groter de bewegingsenergie.
Des te groter de massa des te groter de bewegingsenergie.
Slide 29 - Slide
Bewegingsenergie berekenen
De bewegingsenergie (of kinetische energie) kun je berekenen met de volgende formule:
Ek= de bewegingsenergie in joule (J)
m = de massa n kilogram (kg)
v = de snelheid in meter per seconde (m/s)
Ek=0,5⋅m⋅v2
Slide 30 - Slide
Bas is bezig een spijker in een plank te slaan. De hamer heeft een massa van 500 gram. Hij raakt de spijker met een snelheid van 8 m/s. What is de kinetische energie van de hamer?
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 31 - Slide
Windturbine
De wind laat de bladen en de lage-snelheidsas draaien.
Een tandwielenkast laat de hoge-snelheidsas dan draaien. Dit gaat een stuk sneller dan op de lage-snelheidsas.
De hoge-snelheidsas drijft een generator aan die elektrische energie opwekt.
Een transformator maakt de elektrische energie hoger.
De energie wordt aan het elektriciteitsnet geleverd.
Slide 32 - Slide
Het vermogen van een windturbine
Een belangrijke eigenschap is het piekvermogen. Dit is het maximale elektrische vermogen van een windturbine.
Grote windturbines hebben een piekvermogen van ongeveer 5MJ per seconde!
Slide 33 - Slide
Geen wind dus de turbine kan ook niet draaien. Dit zorgt er ook voor dat de windturbine dus geen vermogen heeft.
A
De wind is hier een stuk sneller. Er kan dus ook vermogen geleverd worden door de windturbine.
B
Hier kan de windturbine niet sneller draaien. Een computer zorg ervoor dat hij niet sneller gaat draaien zodat hij niet doordraait. Hier is het piekvermogen bereikt.
C
Slide 34 - Slide
Dynamo
Werkt ongeveer hetzelfde als een generator.
Voor een eenvoudige dynamo heb je maar 2 onderdelen nodig: een spoel en een permanente magneet.
Slide 35 - Slide
Dynamo
4a. Er wordt een magneet in de spoel geschoven. De stroommeter slaat uit naar rechts.
4b. Geen beweging dus ook geen stroom.
4c. De magneet wordt uit de spoel gehaald. Stroommeter gaat naar links
Slide 36 - Slide
Dynamo
Het magneetveld veranderd in een spoel.
Hierdoor ontstaat er een steeds veranderende wisselspanning.
Als je hier een apparaat aan koppelt verandert de stroom ook van richting en ontstaat er wisselstroom.
Slide 37 - Slide
Leerdoelen check 4K
Slide 38 - Slide
Leerdoelen check 4TL
Slide 39 - Slide
Lezen en maken met potlood
4GT → blz 151 - 164
4K → blz 155 - 168
Slide 40 - Slide
Waterkracht
Paragraaf 4
Slide 41 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 42 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 43 - Slide
Elektriciteit van een stuwmeer
in berachtige gebieden worden stuwdammen aangelegd.
Deze stuwdammen houden het water in de rivier tegen.
In deze stuwdam wordt een waterkrachtecentrale gebouwd
Als het water hoog genoeg staat laat de centrale water door zodat ze elektriciteit op kunnen wekken.
Slide 44 - Slide
Slide 45 - Video
Via pijpleidingen stroomt het water van het stuwmeer omlaag.
1.
Het stromende water brengt de schoepen van een waterturbine in beweging.
2.
De waterturbine drijft een generator aan die elektrische energie opwekt.
3.
De energie wordt via het elektriciteitsnet aan woningen en bedrijven geleverd.
4.
Slide 46 - Slide
Zwaarte-Energie
Zwaarte-Energie of Potentiele energie ontstaat door hoogte verschil.
Je kunt de Zwaarte-Energie berekenen met:
Ez = De zwaarte-energie in joule (J)
m = de massa van het voorwerp in kilogram (kg)
g = de zwaartekracht in newton per kilogram (N/kg)
h = de hoogte van het onderwerp in meter (m)
Ez=m⋅g⋅h
10N/kg
?
Slide 47 - Slide
In een waterkrachtcentrale stroomt elke seconde 200,000 gram water. Het hoogte verschil is 30 meter. Bereken de zwaarte energie.
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 48 - Slide
Zwaarte-energie en bewegingsenergie
Ez op het hoogste punt = Ek op het laagste punt.
Als je een bal omhoog schopt dan...
Op het hoogste punt dan...
Als de bal omlaag valt dan...
Als de bal helemaal beneden is dan...
Ez wordt hoger, Ek wordt lager
Ez = groot, Ek = 0
Ez neemt toe en Ek neemt af
Ez = 0 Ek = groot
Slide 49 - Slide
Liam schiet een bal recht omhoog. Hij trapt deze bal 6 meter de lucht in. Bereken de snelheid die de bal had toen hij geschoten werd.
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 50 - Slide
Energiebronnen vergelijken
Hoeveel kost de energie die je uit de energiebron haalt?
Kan de energiebron op den duur uitgeput raken?
Is de energiebron altijd of alleen af en toe beschikbaar? *
Wat zijn de gevolgen voor het mileu?
Slide 51 - Slide
Huiswerk voor vrijdag
We gaan een practicum doen.
Je krijgt een maatbeker met warm water.
Het is aan jullie om die maatbeker na 10 minuten zo warm mogelijk te houden.
Hier zijn een paar spelregels voor:
Je mag de vloeistof niet verwarmen (dus geen vuur etc.)
De temperatuur moet gemeten kunnen worden met een thermometer.
Jullie krijgen vrijdag maximaal 20 minuten om de opstelling te bouwen.
d.klaasse@student.fontys.nl over vragen en
Slide 52 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 53 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 54 - Slide
Lezen en maken met potlood
4GT → blz 165 - 176
4K → blz 169 - 181
Slide 55 - Slide
Energie besparen
Paragraaf 5
Slide 56 - Slide
Leerdoelen 4K
Slide 57 - Slide
Leerdoelen 4TL
Slide 58 - Slide
De wet van behoud van energie
Deze wet zegt alleen iets over de hoeveelheid energie.
Bij energie-omzettingen gaat nooit energie verloren.
Er komt ook nooit nieuwe energie bij.
De totale hoeveelheid energie is voor en na de energie-omzetting even groot.
Veel van de energie bij energie-omzetting is geen bruikbare vorm van energie.
Slide 59 - Slide
Zuinig zijn met energie
Energie besparen gaat vooral over waardevolle soorten energie zoals chemische en elektrische energie.
Voordelen hiervan zijn:
Je energierekening gaat omlaag.
Het is beter voor het milieu
Het spaart grondstoffen en kostbare ruimte.
Je kunt energie besparen door energiezuinige apparaten te kopen.
Je kunt ook energie besparen door je manier van leven te veranderen.
Slide 60 - Slide
Het rendement van lampen
Gloeilamp:
Tot 2010 veel gebruikt
Laag rendement
Produceerde veel warmte
Werden lang gebruikt omdat ze goedkoop waren.
In 2012 werd de verkoop van gloeilampen verboden.
Slide 61 - Slide
Het rendement van lampen
Spaarlampen:
Na 1980 op de markt gekomen.
Rendement 4x zo hoog als de gloeilamp.
Produceerde veel minder warmte.
Slide 62 - Slide
Het rendement van lampen
Ledlamp:
Na 2010 werd dit de meeste gebruikte lamp.
De zuinigste lamp die je kunt kopen.
Rendement is 10x zo hoog als de gloeilamp.
Gaan veel langer mee dan gloeilampen.
Zijn duurder.
Slide 63 - Slide
Het energieverbruik berekenen
Je kunt het energieverbruik berekenen met de volgende formule:
E = het elektrische energieverbruik in kilowattuur (kWh)
P = Het elektrische vermogen in kilowatt (kW)
t = de tijd die het apparaat heeft gewerkt in uur (h)
Soms moet je Elektrische energie van J naar kWh omrekenen.
1kWh = 3,6*106 J
E=P⋅t
Slide 64 - Slide
Een gloeilamp van 20 W wordt vervangen voor een ledlamp van 2 W. Hij denkt dat de lamp ieder 1000 uur per jaar brandt. 1 kWh kost 30 cent. Hoeveel geld wordt er per jaar bespaard?
Gegevens
Gevraagd
Oplossing
Conclusie:
Slide 65 - Slide
Het energielabel
Elektrische apparaten hebben meestal een energielabel.
Dit energielabel geeft aan hoeveel elektrische energie het apparaat gebruikt.