V4nat1 6.4 Energie door verbranding

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

P6.4 Energie door verbranding

vwo 4 - natuurkunde overal

Lesdoelen

• je kunt energieomzettingen beschrijven die plaatsvinden bij verbranding
• je kunt aangeven in welke energiesoorten een auto of een mens chemische energie omzet bij bewegingen 
• je kunt berekeningen uitvoeren met chemische en mechanische energie

stookwaardes (BINAS 28A)

Let op de eenheden bovenaan in de tabel

rv: stookwaarde met volumeenheid (J/m3)

rm: stookwaarde met massaeenheid (J/kg)

E​ch​​=r​v​​⋅V

E​ch​​=r​m​​⋅m

Je verbrandt 10 kg benzine, hoeveel energie levert dit op?

Mechanische energie

Emech is een verzamelterm voor:

1. verschil in Ekin
2. verschil in Eh
3. Ww

De mechanische energie is het nuttige gedeelte van de verbranding in de motor. 

Welke energieomzetting vindt plaats in een auto?

Mijn auto rijdt op diesel (=gasolie). Tussen Zutphen en Winterswijk (40 km) verbruik ik 2,0 L. Bereken de motorkracht en de wrijvingskracht. (v= constant, geen h, 100% rendement)

vervolgvraag: Tussen Zutphen en Winterswijk komt een helling van 1% (je stijgt 1% vd afgelegde afstand) te liggen. Bereken het nieuwe verbruik (in km/L). m=850 kg. Dezelfde snelheid als net.

Dieselauto: verbruik 1 op 20 bij een constante snelheid van
80 km/h met 25 % rendement. Bereken de wrijvingskracht

neem s = 1,0 km (je mag in zo'n opgave zelf de afstand verzinnen. Als je 2,0 km neemt krijg je hetzelfde antwoord)

HW

41, 43, 44, 46

Vermogen en snelheid

Het vermogen is gelijk aan de verrichte arbeid per tijdseenheid

dit geldt alleen bij constante snelheid

P=​t​​W​​=​t​​F⋅s​​=F⋅​t​​s​​=F⋅v

Een auto heeft een maximaal vermogen van 99,3 e 3 W. De topsnelheid van de auto is 245 km/h. Het rendement van de motor is bij die snelheid 0,24. Bereken de weerstand bij topsnelheid.

vervolgvraag: Bereken hoeveel km de auto bij topsnelheid met 1 L benzine kan rijden.

Hw

50, 51, 53