11.4 Waterkracht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

11.4 Waterkracht

Leerdoelen

11.4.1 Je kunt uitleggen hoe een waterkrachtcentrale zwaarte-energie omzet in elektrische energie.

11.4.2 Je kunt berekeningen uitvoeren met zwaarte-energie, massa en hoogte.

11.4.3 Je kunt in berekeningen het verband tussen zwaarte-energie en bewegingsenergie toepassen.

11.4.4 Je kunt uitleggen op welke vier punten je energiebronnen met elkaar kunt vergelijken.

11.4.5 Je kunt voor- en nadelen noemen van de energiebronnen die in Nederland worden gebruikt.

Waterkracht

Stromend water heeft kracht. Met waterkracht kun je elektriciteit opwekken. Bijvoorbeeld in een stuwdam. Het water wordt tegen- gehouden door een grote muur . Dat is de stuwdam. Aan één kant van de muur is een groot meer. Het water uit het meer stroomt via buizen in de muur met kracht naar beneden. 

Zwaarte energie

• E_{z =} m · g · h
• E_z = zwaarte energie in Joule (J)
• m = massa in kilogram (kg)
• g (gravitatie) geeft aan hoe hard er aan elke kg wordt getrokken
• op aarde is dit afgerond 10 N/kg 
• h = hoogte in meter (m)

Voorbeeldopdracht 1

Door een waterkrachtcentrale stroomt elke seconde 600 m3 water. Het hoogteverschil tussen het waterniveau voor en na de dam is 80 m.

Bereken hoeveel zwaarte-energie de centrale per seconde verbruikt. Zoek eerst de dichtheid van water op in Binas.

gegevens

V = 600 m3

ρ = 1,00 g/cm3 = 1000 kg/m3

h = 80 m

g = 10 N/kg

gevraagd

Ez = ? J

uitwerking

_{m = ρ ∙ V = 1000 × 600 = 6,0∙10}5 _kg

Ez = m ∙ g ∙ h

_{= 6,0∙105 × 10 × 80 = 4,8∙10}8 _{J = 480 MJ}