3.4 - Rendement vwo

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 3 Energie

Paragraaf 4 Rendement

Leerdoelen 3.4

Je kunt aan de hand van een energiestroomdiagram uitleggen hoe efficiënt een apparaat met energie omgaat.

Je kunt het rendement van een apparaat berekenen via energie.

Je kunt het rendement van een apparaat berekenen via vermogen.

Je kunt rekenen met stookwaarde

rendement

Hoe zie je dat de spaarlamp (r) zuiniger is met energie dan de ouderwetse gloeilamp (l)?

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

Massa - > warmte

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

Laat zien met een berekening dat er 32 000 J warmte vrijkomt bij het verbranden van 1 Liter aardgas

Opdracht

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/m3.

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

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

(hint: formule uit par 2 met soortelijke warmte)

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

Ga nu zelf aan de slag

Wat? Maak de volgende opdrachten van H3.4: 3 t/m 9

Hoe? Fluisterend overleggen

Hoe lang? Tot het einde van de les

Docent loopt rond met het antwoordenboek - goed nakijken!!