KWT Nsk1 4GT

KWT Nsk1 4GT
1 / 31
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo k, g, t, mavoLeerjaar 4

Cette leçon contient 31 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

Éléments de cette leçon

KWT Nsk1 4GT

Slide 1 - Diapositive

Leerdoelen H11.1
Ik kan
  • 3 toepassingen van fossiele brandstoffen beschrijven
  • uitleggen hoe een energiecentrale elektrische energie produceert en omzet
  • berekeningen maken met energie (E), vermogen (P) en tijd (t)
  • uitleggen wat bedoeld wordt met afvalwarmte, thermische verontreiniging en milieuproblemen bij fossiele brandstoffen

Slide 2 - Diapositive

Energiecentrale
brandstof verbranden => warmte vrij
=> stoom maken => bewegende lucht
=> aandrijven turbine => bewegende as 
=> aandrijven generator (dynamo)
=> elektrische energie
=> via transformator wordt energie                                                                                             omgezet naar elektriciteitsnet 

Slide 3 - Diapositive

Rekenen met elektrische energie
Energie = vermogen x tijd

Slide 4 - Diapositive

Opgave 6b: p. 134

Uit metingen blijkt dat de installatie in 20 minuten 22,8 GJ elektrische energie produceert.
Bereken het elektrisch vermogen van de verbrandingsinstallatie

Gegevens:
  • t = 20 min = 20 x 60 = 1200 s
  • E = 22,8 GJ = 22,8 * 109 J              = 22 800 000 000 J

Gevraagd:
  • P = ? W
Formule:
  • E = P x t  =>  P = E : t
Uitwerking:
  • P = 22,8 * 109  : 1200 = 19*106       = 19 000 000 W = 19 MJ
Antwoord:
Het elektrisch vermogen is 19*106 Joule oftewel 19 MJ

Slide 5 - Diapositive

Leerdoelen 11.2 Zonne-energie
  • Beschrijf Stralingsenergie in zonlicht

  • Hoe vindt omzetting van energie plaats in een zonnepaneel

  • Wat wordt bedoelt met het rendement van een zonnepaneel en ook hiermee kunnen rekenen




Slide 6 - Diapositive

Zonnepanelen
          Stralingsenergie =>               Elektrische energie + Warmte

Piekvermogen:
Het maximale elektrisch vermogen dat onder ideale omstandigheden wordt gehaald. (ca. 300 W)

Slide 7 - Diapositive

Rendement
Rendement geeft aan hoeveel % bruikbare energie wordt geleverd



bijvoorbeeld:
Van 100J energie dat opgevangen wordt, 
wordt slechts 17J omgezet naar elektrische energie
Het rendement is dus 17%
De overige 83% wordt omgezet in warmte

Slide 8 - Diapositive

Formule rendement

Slide 9 - Diapositive

Opg. 7a+b: p.148
In een onderzoek worden twee zonnepanelen met elkaar vergeleken, A en B. De zonnepanelen hebben een even groot oppervlak: 1,60 m2. De panelen worden getest met licht van 1000 W/m2  dat loodrecht op de panelen valt.

7a Hoe groot is het opgenomen vermogen van elk paneel?
  • Oppervlakte paneel = 1,6 m2 
  • Op 1 m2 valt 1000 W vermogen
  • => 1,6 x 1000 W = 1600 W vermogen per paneel
Tijdens de test produceerde paneel A een elektrisch vermogen van 256 W 
7b) Bereken het rendement van zonnepaneel A
Gegevens:
  • P (nuttig) = 256 W  ;  P (totaal) = 1600 W
Gevraagd:
  • Rendement = ? %
Formule: 
  • rendement = P(nut) : P(tot) x 100%
Uitwerking: 
  • Rendement = 256 : 1600 x 100% = 16%
Antwoord:
  • Het rendement van paneel A is 16%

Slide 10 - Diapositive

Leerdoelen: H11.3 Windenergie
  • Wat is bewegingsenergie

  • Rekenen met bewegingsenergie, massa en snelheid

  • Welke energieomzetting er plaats vind in een windturbine

  • opwekken van wisselspanning

Slide 11 - Diapositive

Bewegingsenergie
Een voorwerp bezit bewegingsenergie, oftewel Kinetische energie, als het beweegt

Voorbeelden:
  • Auto rijden, fietsen, hardlopen, windmolen, windturbine... 

Formule: Ekin = 0,5 x m x v2   (binas tabel 7)

Slide 12 - Diapositive

Opg. 3a: p.157
Bereken de hoeveelheid kinetische energie:
3a) van een op afstand bestuurbare speelgoedauto met een massa van 1,6 kg en een snelheid van 3,0 m/s.

Gegevens:
  • m = 1,6 kg
  • v = 3,0 m/s
Gevraagd:
  • Ekin = ? J
Formule: 
  • Ekin = 0,5 x m x v2
Uitwerking: 
  • Ekin = 0,5 x 1,6 x 3,02
  • Ekin = 0,5 x 1,6 x 9 = 7,2 J
Antwoord:
  • De kinetische energie van de speelgoedauto is 7,2 J

Slide 13 - Diapositive

Fiets Dynamo 
  • bij beweging van de magneet om de spoel, wordt de kern van weekijzer magnetisch

  • Magneetveld veranderd telkens => wisselspanning / wisselstroom

Slide 14 - Diapositive

Leerdoelen 11.4 Waterkracht
  • Je kunt de werking van een waterkrachtcentrale beschrijven.

  • Je kunt zwaarte-energie beschrijven.

  • Je kunt de zwaarte-energie van een voorwerp berekenen.

Slide 15 - Diapositive

Zwaarte energie

Ez = m · g · h

Ez = zwaarte energie in Joule (J)

m = massa in kilogram (kg)

g = valversnelling (gravitatie)

op aarde is "g" 10 N/kg (of 10 m/s2) (binas tabel 1)

h = hoogte in meter (m)

Slide 16 - Diapositive

Oplossing
 Gegevens:
  • m = 3,5 kg ; g = 10 N/kg ; h = 1,5 m
Gevraagd:
  • Ez = ? J 
Formule:
  • Ez = m x g x h
  Uitwerking:
  • Ez  = 3,5 x 10 x 1,5 = 52,5 J
Antwoord: 
  • De zwaarte-energie van de tas is 52,5 J
Opgave:
Een schooltas met een massa van 3,5 kg wordt anderhalve meter opgetild. 
Bereken hoeveel zwaarte energie deze schooltas heeft gekregen.

Slide 17 - Diapositive

Wanneer je het steentje omhoog gooit met een snelheid van 20 m/s, hoe hoog zou het steentje dan komen? Ga ervan uit dat alle bewegingsenergie wordt omgezet in zwaarte energie. 
Gegevens: 
  • v = 20 m/s ; g = 10 N/kg
Gevraagd: 
  • h = ? m
Formule: 
  • Ez = Ek => m x g x h = 0,5 x m x v2
  • massa staat aan beide kant van "=" teken => mag je wegstrepen => g x h = 0,5 x v2
Uitwerking / Antwoord 
  • g x h = 0,5 x v2 => 10 x h = 0,5 x 202   =>  10 x h = 0,5 x 400  => 10 x h = 200
  • h = 200 : 10 = 20 m
  • De steen bereikt een hoogte van 20 meter

Slide 18 - Diapositive

H11.5 Energie besparen
  • Wet behoud van energie
  • Zuinig zijn met energie
  • Hoe kun jij energie besparen
  • Vergelijken van rendement van verschillende lampen
  • Energieverbruik berekenen in Joule en kilowattuur (kWh)

Slide 19 - Diapositive

Energieverbruik = vermogen x tijd.
Een wasmachine van 1200 W staat 1uur en 30min aan. Bereken het energieverbruik in kWh.
A
Energieverbruik = 1,2 x 5400 = 6480 kWh
B
Energieverbruik = 1200 x 1,5 = 1800 kWh
C
Energieverbruik = 1,2 x 1,5 = 1,8 kWh
D
Energieverbruik = 1200 x 5400 = 6480 000 kWh

Slide 20 - Quiz

Aan de slag
Maak je huiswerk verder af (t/m 11.5)

Vragen => Hand opsteken

We werken in STILTE

Indien goed gewerkt => laatste 10 min een quiz

Slide 21 - Diapositive

Bij welke energieomzetting heb je altijd een brandstof nodig?
A
Windenergie -> Warmte
B
Chemische energie -> Warmte
C
Elektrische energie -> Warmte
D
Waterenergie -> Warmte

Slide 22 - Quiz

Welke energieomzetting heb je in een zonnepaneel?
A
Elektrische energie in licht en warmte
B
Warmte in stralingsenergie en elektrische energie
C
Stralingsenergie in elektrische energie en warmte
D
Stralingsenergie in chemische energie en elektrische energie

Slide 23 - Quiz

Een wasmachine van 1000 W staat 30 min aan. Bereken het energieverbruik in Joule.
A
1000 : 30 = 33 J
B
1000 x 30 = 30 000 J
C
1000 : 1800 = 0,56 J
D
1000 x 1800 = 1 800 000 J

Slide 24 - Quiz

Het rendement van een bepaalde CV-ketel is 85%. Hoeveel warmte gaat "verloren"?
A
15%
B
10%
C
100%
D
85%

Slide 25 - Quiz

Wat is de opgenomen energie van deze windmolen? (energie die erin gaat)
A
warmte
B
elektrische energie
C
bewegingsenergie
D
chemische energie

Slide 26 - Quiz

Een voorwerp heeft een snelheid van 3 m/s en een massa van 20 kg. Bereken de kinetische energie.
A
Ek = 90 Joules
B
Ek = 30 Joules
C
Ek = 180 Joules
D
Ek = 60 Joules

Slide 27 - Quiz

Een zonnepaneel ontvangt van de zon 125 W.
Dit zonnepaneel geeft 13 W aan elektrische energie. Wat is het rendement van dit zonnepaneel?

Slide 28 - Question ouverte

Een losse dakpan van 350 gram balanceert op de dakgoot van 4 meter hoog. De zwaarte-energie is:
A
1,4 J
B
14 J
C
1400 J
D
14000 J

Slide 29 - Quiz

Suggesties voor
volgende les?

Slide 30 - Carte mentale

Slide 31 - Diapositive