VMBO 3 - Energie samenvatting

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo g, t
• Leerjaar 3

Samenvatting hoofdstuk 3

Energie opwekken

Energie soorten

Groene energie

rendement

Plan van aanpak

Hierna volgen vragen vergelijkbaar met een oefentoets.

Alle antwoorden worden natuurlijk besproken.

Wees er op voorbereid dat ik jullie ook vraag uit te leggen hoe je op het antwoord bent gekomen.

Paragraaf 1.

Energie uit brandstof

Vermogen

Energie

Rendement

massa

hoogte

gravitatie - constante

1.Koppel de juiste grootheid (rechts)

Aan de juiste eenheid (links)

Meter

Joule

Kilogram

Meter per seconde ,per seconde

Procent

Watt

Antwoord vraag 1.

BiNaS tabel 6

(BiNaS is legaal op de toets, mooi gebruik van maken)

2. Leg met behulp van de termen "brandstof", "stoomturbine" en "generator" uit hoe een gasgestookte elektriciteitscentrale elektriciteit opwekt.

Antwoord vraag 2.

Een gasgestookte elektriciteitscentrale ontsteekt brandstof en verwarmt hiermee water.

Dit water wordt verwarmt tot 100 graden celsius waarbij het gaat koken en stoom ontstaat. De stoom wordt onder hoge druk een stoomturbine in geleid.

De as in de turbine draait en dezelfde as zit ook in een generator.

Deze generator wekt hiermee stroom op.

3. Bekijk BiNaS tabel 19. Hoeveel Joule warmte komt vrij bij de verbranding van 12 kubieke centimeter aardgas?

Antwoord vraag 3.

Binas tabel 19:

Aardgas geeft 32 Joule energie per kubieke centimeter.

Berekening:

Wij hebben niet 1 maar 12 kubieke centimeter.

Dus geeft 12 kubieke centimeter aardgas 384 Joule aan energie.

12⋅32=384Joule

4. Bekijk BiNaS tabel 19. Hoeveel Joule warmte komt vrij bij de verbranding van 200 mg hout?

Antwoord vraag 4.

Binas tabel 19:

hout geeft 16.000 Joule energie per gram.

Berekening:

Wij hebben niet 1 maar 200 milligram. Dit geeft 0,2 gram.

Dus geeft 200 mg hout 3200 Joule aan energie.

16.000⋅0,2=3200Joule

5. Stel jij bezit een fabriek waarbij een hoop afvalwarmte ontstaat. ongeveer 50% van je totale energie wordt omgezet in afvalwarmte en wordt via de lucht afgegeven. Hoe zou je deze warmte kunnen hergebruiken?

Antwoord vraag 5.

-Verwarmen van huizen en faciliteiten in de buurt

-warmte gebruiken op een vergelijkbare manier als de gasgestookte centrales om elektriciteit te leveren.

-Verwarmen van groente en fruit kassen.

Paragraaf 2.

Windenergie

6.Welke factoren spelen een rol in hoe groot de bewegingsenergie van een voorwerp is?

Antwoord vraag 6.

Massa en snelheid

Ook te vinden in BiNaS tabel 7.13, formule voor bewegingsenergie

De formule voor bewegingsenergie is:

m = massa, v = snelheid

E​k​​=0,5⋅m⋅v​2​​

7. Benoem 2 mogelijke milieugevolgen van een energiebron.

Antwoord vraag 7.

-Uitstootgassen

-Horizonvervuiling

-geluidshinder

-radioactief afval (kernenergie)

8. Waarom heeft een windturbine een maximaal vermogen?

Antwoord vraag 8.

Om te voorkomen dat de turbine zichzelf niet kapot draait als het te hard waait.

oftewel volgens je tekstboek:

voorkomen dat de turbine op hol slaat.

korter samengevat:

uit veiligheidsredenen

nog korter:

mand

gasgestookte centrale

9. Sleep de energiebron naar de juiste term.

Is de energiebron eindig of oneindig?

Oneindig?

Eindig

10. Wat zou een andere reden naast milieugevolgen kunnen zijn om niet in windenergie te investeren?

Antwoord vraag 10.

-Windenergie is niet 24/7 beschikbaar

-Windenergie is duur om neer te zetten.

-Windenergie is..

Paragraaf 3.

Zonne-energie

11. Beschrijf het verschil tussen een zonnepaneel en een zonnecollector.

antwoord vraag 11.

zonnecollector: stralingsenergie -> warmte energie

Zonnepaneel/zonnecel: stralingsenergie -> elektrische energie

12. Meneer Kort krijgt 600 J stralingsenergie binnen op de zonnecollector. 500 J wordt in huis nuttig gebruikt. Hoe groot is zijn rendement?

antwoord vraag 12

totale energie = 600 J

Nuttige energie = 500 J

Rendement=​600​​500​​⋅100=83,33

13. Ik verbrand 30.000 Joule aan hout op een kampvuur. ongeveer 1500 Joule bereikt vanaf dit vuur mijn lichaam. Bereken het rendement van mijn kampvuur.

antwoord vraag 13.

totaal = 30.000 J

nuttig = 1500 J

Rendement=​30.000​​1500​​⋅100=5

14. een fabriek heeft 7000 Joule aan afvalwarmte nuttig weten te investeren in nabijgelegen huizen. Hoe groot is nu het rendement?

antwoord vraag 14

Als alle energie nuttig wordt gebruikt betekent dit dat het rendement 100% is.

15. Welke energieovergang vindt er plaats in een zonnecel?

antwoord vraag 15.

Eerder behandeld bij opgave 11.

Stralingsenergie -> elektrische energie

Paragraaf 4.

Waterkracht

16. van welke factoren is waterkracht afhankelijk?

Antwoord vraag 16

Massa, gravitatie, en hoogte

Ook terug te vinden in BiNaS tabel 7.13

16a. Hoe zouden we g (de gravitatieconstante) kunnen veranderen?

Antwoord vraag 16a

g is afhankelijk van de planeet waar je op aanwezig bent. Dus dan zouden wij een andere planeet moeten bezoeken.

(niet heel belangrijk voor de toets, meer voor de leuk)

17. Joes schopt met zijn volle verstand een voetbal van 450 gram 17 meter de lucht in. Hoeveel zwaarte energie heeft de bal halverwege?

Antwoord vraag 17

E​z​​=m⋅g⋅h

E​z​​=0,5⋅10⋅8,5

E​z​​=42,5Joule

17a. in welke energiesoort zal de andere helft van de energie in verstopt zitten?

Antwoord vraag 17a

De bal is halverwege en beweegt dus nog omhoog. Dat betekent dat 50% van de energie opgebouwd is tot zwaarte-energie en 50% van de energie neemt de vorm van bewegingsenergie aan.

18. 5.500.000 kg water valt vanaf 50 meter hoog per seconde van de niagara watervallen. Hoeveel zwaarteenergie zouden wij hier uit kunnen halen?

Antwoord vraag 18

E​z​​=m⋅g⋅h

E​z​​=5.500.00⋅10⋅50

E​z​​=55.000.000⋅50

E​z​​=2.750.000.000