H3.4 - Rendement (les 2)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Dag allemaal! Zorg dat je op de juiste plek gaat en een gesloten laptop op tafel hebt liggen

Zorg dat je een pen/potlood + rekenmachine op tafel hebt liggen.

3.4 Rendement

Laatste reguliere les het hoofdstuk

Waar hebben we het de vorige les over gehad?

Rendement is het percentage van de energie die nuttig wordt gebruikt

rendement

• η is het rendement in procent (%)

• E_nut de hoeveelheid energie die nuttig wordt gebruikt in joule (J)

• E_tot de hoeveelheid energie die in totaal wordt omgezet in joule (J)

Bijvoorbeeld: 

Een mixer verbruikt 30 kJ tijdens het mixen van cakebeslag. 20 kJ hiervan wordt omgezet in bewegingsenergie, 10 kJ in warmte. Wat is het rendement van de mixer?

66%

rendement

Dit kan ook met vermogen (P)!

Bijvoorbeeld:

In totaal vraagt een lamp 5 W. De lamp straalt 2 W aan licht uit en 3 W aan warmte. Wat is het rendement van deze lamp?

laat zien dat rendement berekenen met vermogen en energie eigenlijk hetzelfde is (Enut/t)/(Etot/t) * 100 = Enut/Etot * 100

Hoe werkt een cv-ketel?

Stookwaarde

De stookwaarde van de stof geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt bij het verbranden van een bepaald volume van die stof.

aardgas 32 MJ/m³

waterstof..............

benzine.............

Opdracht 1

Een combinatieketel verbrandt 0,10 m³ aardgas en verwarmt daarmee 10,3 L water van 12 °C tot 75 °C.  De stookwaarde van aardgas is 32 MJ/m³.

a) Bereken hoeveel warmte bij de verbranding van het aardgas vrijkomt.

b) Bereken hoeveel warmte er door het verwarmde water is opgenomen.

c) Bereken hoe groot het rendement van de combiketel is.

KLAAR? - > Maak alle opdrachten van H3.4 af (behalve +10) --> Daarna test jezelf

Opdracht 2

Een combinatieketel verbrandt 0,12 m³ aardgas en verwarmt daarmee 11 L water van 18 °C tot 72 °C.  De stookwaarde van aardgas is 32 MJ/     .

a) Bereken hoeveel warmte bij de verbranding van het aardgas vrijkomt.

b) Bereken hoeveel warmte er door het verwarmde water is opgenomen.

c) Bereken hoe groot het rendement van de combiketel is.

KLAAR? - > Maak de volgende opdrachten van H3.4: 1 t/m 9 + test jezelf

m​3​​

VWO OPDRACHT 1

Een waterkoker (2,5 kW) wordt 2 minuten aangezet om 350 gram water op te warmen. Het water heeft een begintemperatuur van 23 °C. Bereken de eindtemperatuur als het rendement van de waterkoker 75 % is. 

HAVO: Alle opdrachten van 3.4 afmaken.

VWO OPDRACHT 2

Met een elektrische flessenwarmer kun je een babymelkfles opwarmen. Een elektrische flessenwarmer heeft een vermogen van 80 W. Het duurt 8,5 minuten voor de temperatuur van de 200 g water in de zuigfles is gestegen van 7 °C tot 37 °C. Bereken het rendement 

Ga nu zelf aan de slag

Wat? Maak alle opdrachten van H3.4 af. VWO maakt ook de plus opdrachten. Sla +10 over. Maak daarna test jezelf H3.4

Hoe? De eerste 10 minuten stil. Daarna fluisterend overleggen.

Hoe lang? Tot het einde van de les.

Klaar? Maak de test jezelf van H3.4