§5.1 Energieomzettingen - les 1

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

H5 Energie en duurzaamheid

Lesplanning:

1. Uitleg energieomzettingen
2. Opgaven maken
3. Uitleg vermogen

Vrijdag week 5

Lesdoelen

Aan het einde van de les ...

• kan je uitleggen dat energie nooit verloren gaat;
• Kan je energieomzettingen in een energiestroomdiagram weergeven;
• weet je wat het rendement is.

Welke energiebronnen
ken jij?

Energiebonnen

• Chemische energie 
    brandstof
• Elektrische energie
• Stralingsenergie

voor een auto

Energievormen

• Chemische energie 
• Bewegingsenergie
• Elektrische energie
• Warmte
• Stralingsenergie 

Wet van behoud van energie

• Energie kan niet verdwijnen of gemaakt worden.
• Energie kan wel worden omgezet.

Energie-

omzettingen

Energiestroomdiagram

Welke energieomzetting heb je in een zonnepaneel?

1. Elektrische energie in licht en warmte
2. Warmte in licht en elektrische energie
3. Licht in elektrische energie en warmte
4. Licht in chemische energie en elektrische energie

Wat voor soort lampen zou jij in huis gebruiken?

1. Gloeilampen
2. Spaarlampen
3. LED lampen

Rendement

Het rendement geeft aan hoeveel procent nuttig gebruikt wordt. 

De lampen geven evenveel licht. 

Wat is de nuttige energie van deze centrale?

1. chemische energie
2. elektrische energie
3. warmte
4. straling

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?

1. chemische energie
2. stralingsenergie
3. bewegingsenergie
4. elektrische energie

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?

1. warmte
2. lichtenergie
3. bewegingsenergie
4. chemische energie

In je kamer staat een lamp. Deze lamp zet van elke 150 J die aangevoerd wordt 15 J om naar licht, de rest wordt omgezet naar warmte. Wat is het rendement van de gloeilamp?

1. 20%
2. 10%
3. 50%
4. 90%

Wat is de opgenomen energie van deze windmolen?

1. warmte
2. elektrische energie
3. bewegingsenergie
4. chemische energie

4,0 J van 6,5 J energie wordt omgezet in warmte door een lamp. Wat is het rendement van de lamp?

1. 171%
2. 38%
3. 62%
4. 15%

Aan de slag

§5.1 digitaal - opgave 1 t/m 4

Vermogen

De energie die per seconde
wordt geleverd of gebruikt,
uitgedrukt in Watt.

Stel: ik speel per dag 2 uur games op mijn PS4.
Daarvoor staan mijn TV (500 W), PS4 (350 W) en soundbar (150W) gedurende die tijd aan.
Wat is het vermogen van deze opstelling?

1. 500 W
2. 1 kW
3. 230 V
4. 1 W

Stel: ik speel per dag 2 uur games op mijn PS4.
De opstelling heeft een vermogen van 1000 W

Hoeveel energie gebruik ik dan in een jaar?

1. 1000x 2 x 365=‭ 730.000‬ J
2. 1000 x 2×60 × 60×365 = ‭2.628.000.000‬ J
3. 2 × 1000 = 2000 J
4. 60×60×1000×365 = 1.314.000.000‬

E(J)=P(W)⋅t(s)

E=1000⋅2628000=2.628.000.000J

P = 1000 W
t = 2 *365 h = 730 h = 42 800 min = 2 638 000 s

Energieverbruik

Een rekening voor het gebruik van ‭2.628.000.000‬ J in een jaar!?

Tijd voor een nieuwe eenheid: kWh

E (kWh) = P(kW) * t (h)

Energie (kWh) = vermogen (kW) × tijd (h) 

Er geldt: 1 kWh = 3 600 000 J.

Wat kost dit?   (1 kwh = €0,22)

• P = 1 kW
• t = 2h x 365 d = 730 h
• E = ? kWh
• E = P × t
• E = 1 * 730 = 730 kWh
• 730 × 0,22 = € 160,6
• het kost € 161

Vermogen

E(J)=P(W)⋅t(s)

E(kWh)=P(kW)⋅t(h)

1 kWh = 3 600 000 J

Een gloeilamp met een vermogen van 60 W brandt
10 uur. Wat is het energieverbruik?

1. 6 kWh
2. 600 kWh
3. 2.160.000 J
4. 36000 J

Vermogen

P = 60 W = 0,06 kW 

t = 10 h      

P = 60 W

t = 10 h = 600 min = 36000 s             

                                                      

E(kWh) = P (kW) * t (h)  

E = 0,06 * 10 = 0,6 kWh

E(J) = P (W) * t (s)  

E = 60 * 36000
E = 2.160.000 J