H3.5, 3.6 en 3.7 Energie om arbeid te verrichten, Warmte en rendement en Vermogen

Hoofdstuk 3 Paragaaf 5, 6 en 7.

Energie om arbeid te verrichten.

Warmte en rendement

Vermogen

1 / 20

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

This lesson contains 20 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.

Lesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Hoofdstuk 3 Paragaaf 5, 6 en 7.

Energie om arbeid te verrichten.

Warmte en rendement

Vermogen

Slide 1 - Slide

Paragraaf 5

Energie om arbeid te verrichten

Slide 2 - Slide

Welke vorm van energie gebruikt de auto?

Slide 3 - Open question

Elektrische energie

Elektrisch vermogen:

Elektrische energie:

Combineren:

P^{​ e l ​ ​} = U \cdot I

E^{​ e l ​ ​} = P \cdot t

E^{​ e l ​ ​} = U \cdot I \cdot t

P: Vermogen (W) (J/s)

E: Energie (J)

U: Spanning (V)

I: Stroomsterkte (A)

t: tijd (s)

Slide 4 - Slide

Hoe komt een sporter aan energie?

Slide 5 - Open question

Chemische energie

Bijvoorbeeld uit voeding of brandstof

Slide 6 - Slide

Chemische energie

Massa:

Volume:

E^{​ c h ​ ​} = r^{​ v ​ ​} \cdot V

E^{​ c h ​ ​} = r^{​ m ​ ​} \cdot m

E_ch: Chemische energie (J)

r_v: Stookwaarde (J/m³)

V: Volume (m³)

E_ch: Chemische energie (J)

r_m: Stookwaarde (J/kg)

m: massa (kg)

Slide 7 - Slide

Paragraaf 6

Warmte en rendement

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Video

De wrijvingskrachten verrichten arbeid. In welke energievorm wordt de energie dan omgezet?

Kracht

Kinetische

Warmte

Zwaarte

Slide 10 - Quiz

Er gaat energie verloren door de wrijvingskracht. Deze energie wordt omgezet in warmte.

Warmte door wrijvingskracht:

Q = F^{​ w ​ ​} \cdot s

Q: Warmte (J)

Fw: Wrijvingskracht (N)

s: afstand (m)

Slide 11 - Slide

Er gaat dus energie 'verloren'.

Je kan het rendement nu uitrekenen.

Rendement:

η = \frac{​ E ^{​ N u t t i g ​ ​} ​ ​}{​ E ^{​ i n ​ ​} ​} \cdot 100

η: Rendement

Enuttig: Nuttig gebruikte energie (J)

Ein: Totale energie (J)

Slide 12 - Slide

η = \frac{​ E ^{​ N u t t i g ​ ​} ​ ​}{​ E ^{​ i n ​ ​} ​} \cdot 100

η: Rendement

Pnuttig: Nuttig gebruikte vermogen (W)(J/s)

Pin: Totale vermogen (W)(J/s)

E = P \cdot t

}

η = \frac{​ P ^{​ N u t t i g ​ ​} \cdot t ​ ​}{​ P ^{​ i n ​ ​} \cdot t ​} \cdot 100

Slide 13 - Slide

η = \frac{​ E ^{​ N u t t i g ​ ​} ​ ​}{​ E ^{​ i n ​ ​} ​} \cdot 100

η: Rendement

Pnuttig: Nuttig gebruikte vermogen (W)(J/s)

Pin: Totale vermogen (W)(J/s)

E = P \cdot t

}

η = \frac{​ P ^{​ N u t t i g ​ ​} ​ ​}{​ P ^{​ i n ​ ​} ​} \cdot 100

Slide 14 - Slide

Paragraaf 7

Vermogen

Slide 15 - Slide

Vermogen, P

Energie die iets per seconde levert

P = \frac{​ W ​ ​}{​ t ​}

P: Vermogen (W) (J/s)

W: Arbeid (J)

t: tijd (s)

Slide 16 - Slide

Vermogen, P

Energie die iets per seconde levert

P = \frac{​ W ​ ​}{​ t ​}

P: Vermogen (W) (J/s)

W: Arbeid (J)

t: tijd (s)

W = F \cdot s

}

P = \frac{​ F \cdot s ​ ​}{​ t ​}

F: Kracht (N)

s: afstand (m)

Slide 17 - Slide

Vermogen, P

Energie die iets per seconde levert

P = \frac{​ W ​ ​}{​ t ​}

P: Vermogen (W) (J/s)

W: Arbeid (J)

t: tijd (s)

W = F \cdot s

}

P = \frac{​ F \cdot s ​ ​}{​ t ​} = F \cdot v

F: Kracht (N)

s: afstand (m)

v: gemiddelde snelheid (m/s)

Slide 18 - Slide

Stel je rijdt in een auto waar alleen luchtwrijving op werkt (dus geen rolwrijving). Op een bepaald moment ga je 2 keer zo hard rijden hoeveel keer meer vermogen moet de auto dan leveren?
Gebruik

P = F^{​ w, l ​ ​} \cdot v

Slide 19 - Quiz

Oefenen voor de volgende les:

Par 6: 50

Par 7: 56

Slide 20 - Slide