3.4 rendement

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Rendement

Een zonnecel zet helaas niet alle stralingsenergie die hij opvangt, om in elektrische energie. 

Het rendement is zo'n 17%. 

Dit betekent dat 17% van de stralingsenergie wordt omgezet in elektrische energie. 

Rendement is 17 % 

Stralingsenergie

100 %

Elektrische energie 17 %

Warmte 87 %

Rendement berekenen:

Voorbeeld:

Een gloeilamp krijgt 200 J elektrische energie.

De lamp zet 40 J om in licht en 160 J om in warmte. 

Hoe groot is het rendement van deze gloeilamp?

Oplossing:

Gegeven: Enut is 40 J

                     Etot is 200 J

Gevraagd: rendement

Oplossing: 

                        n = 40/200 x 100% = 20%

Vul in:
2496 kJ = ....J

Alleen het getal, geen eenheid (gebruik indien nodig een komma bij decimale getallen! Geen punt!)

Nog een keer uitgelegd krijgen? Zie volgende filmpje

Vul in:
2496 kJ = ....J

Alleen het getal, geen eenheid (gebruik indien nodig een komma bij decimale getallen! Geen punt!)

Rendement (3.4) 

Lesdoelen

Energiestroomdiagrammen tekenen.

Het rendement berekenen van een c.v. ketel.

Voorkennis

Wat voor soort lampen zou jij in huis gebruiken; gloeilamen, spaarlampen of ledlampen ?

Het energie-stroomdiagram van een gloeilamp.

Er gaat vijf keer minder energie in, maar de lamp geeft toch evenveel licht. Het rendement is vijf keer zo groot als bij de gloeilamp.

Rendement geeft aan hoeveel van de toegevoerde energie gebruikt wordt voor een nuttige energiesoort.

Rendement berekenen

blz 165

Meetopstelling om het rendement van de combiketel te bepalen.

Rendement van een CV ketel

E_tot = volume x verbrandingswarmte

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 MJ/m³

^E_nut = 

c⋅m⋅ΔT

E_nut in CV ketel berekenen

c = constante (van water)

m = massa (van water)

      = verandering in T in ⁰C

E​nut​​=Q=c⋅m⋅ΔT

ΔT

Oefening

Maak dezelfde som nu nog eens maar met de volgende gegevens.

Combiketel;  In 10  minuten wordt 0,3 m3 aardgas van 15 tot 85°C verhit, Er wordt 28 L water verhit.

a Bereken hoeveel warmte bij de verbranding v.h. gas vrijkwam.

b Bereken de hoeveelheid opgenomen warmte door het water.

c Bereken het rendement van de combiketel.

Belang lesdoel

Vrijwel iedereen heeft (nog) een c.v. ketel.

Je krijgt soortgelijke opdrachten van het rendement bij de toets.

Controle van begrip

1 Een zonnepaneel levert 200 W elektrische energie. Er valt zonlicht met een vermogen van 900 W op. 

a Teken het energie-stroomdiagram.

b Bereken het rendement.

Controle van begrip 

2) Een hr+ ketel heeft een rendement van rond de 95 %

1 m3 aardgas levert bij verbranding 32 MJ.

Hoeveel MJ wordt nuttig gebruikt ?

controle van begrip (som 39)

welke energie omzetting vindt er plaats in een zonnecollector

1. stralingsenergie naar warmte
2. stralingsenergie naar elektriciteit

weke energie omzetting vindt er plaats in een plant

1. fotosynthese
2. stralingsenergie naar warmte
3. stralingsenergie naar licht
4. stralingsenergie naar chemische energie

Karel heeft op zijn dak in totaal 12 m² zonnepanelen liggen. 1 m² zonnepaneel levert maximaal 180 W. Wat is het maximale vermogen van de zonnepanelen van Karel?

Op een zonnepaneel komt 680W aan stralingsenergie. Het zonnepaneel levert een elektrische vermogen van 125W. Wat is het rendement van het zonnepaneel?