5.5 Energie opslaan

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

5.5 Energie opslaan

DDD

GMW

Vandaag LessonUp als experiment;

Laptop open, tenzij tijdens maken opgaven;

Log in via pin-code onderin scherm;

Je geeft je eigen voornaam op als je inlogt. 

Lesdoelen

Aan het einde van deze les kun je...

• ... uitleggen wat het begrip energiedichtheid betekent;
• ... uitleggen waardoor de actieradius van een elektrische auto laag is;
• ... uitleggen hoe een stuwmeer gebruikt wordt om elektrische energie op te slaan;
• ... rekenen met energiedichtheid van een accu of een brandstoftank;
• ... rekenen met zwaarte-energie, massa en hoogte.

Energiedichtheid

• Energie: "de mogelijkheid om iets te doen"
• Energie kun je opslaan!
• Elke soort energie heeft z'n eigen manier van opslaan

Welke energievorm is opgeslagen in benzine?

1. thermische energie
2. warmte
3. chemische energie
4. bewegingsenergie

Energiedichtheid (1)

• Oude laptopbatterij: groot en zwaar
• Moderne laptopbatterij: klein en licht
• Toch kunnen beide evenveel energie bevatten
• Energiedichtheid
• 
  
  
• Eenheid: joule per kilogram (J/kg)

Een moderne laptopbatterij weegt 450 g en kan 0,26 MJ energie opslaan.
Wat is de energiedichtheid in J/kg?

1. 0,000578
2. 1730,77
3. 117
4. 577778

Energiedichtheid (2)

Ook andere soorten energie-opslag hebben energiedichtheid

Wat heeft de hoogste energie-dichtheid: auto-accu of Big Mac?

1. 
2. 
3. Ze hebben een gelijke energiedichtheid

Opgave maken

1. Klap je laptop/ipad nu dicht;
2. Neem voor je: boek pagina 118;
3. Maak in de komende 10 minuten opgave 10 a-e;
4. Eventueel fluisterend overleggen;
5. Klaar? Lees alvast kader "zwaarte-energie" op p. 121.

Bijzondere energie-opslag: zwaarte-energie

Een stuwmeer is een kunstmatig meer voor energie-opwekking

Voorbeeld van opwekking van elektriciteit door middel
van zwaarte-energie

Werking stuwdam

• Water zakt van hoog
  naar laag via turbine;
• Turbine gaat draaien
  en drijft generator aan;
• Generator wekt tijdens
  het draaien elektriciteit op.

Zwaarte-energie (1)

• Het water in hooggelegen stuwmeer bevat
  zwaarte-energie
• Zwaarte-energie wordt door turbine en generator omgezet in elektrische energie

Zwaarte-energie (2)

• E_z = m × g × h
• E_z = zwaarte-energie, in joule (J);
• m = massa in kilogram (kg);
• g = zwaartekrachtsconstante (9,8 newton per kg);
• h = hoogte in meters (m)

Tip: schrijf deze formule in je schrift!

Bereken de zwaarte-energie die is opgeslagen in 1 liter water in een stuwmeer dat 75 m boven de turbine ligt.

Leg met behulp van de berekende zwaarte-energie uit de vorige vraag uit waarom stuwmeren zo groot zijn.

Lesdoelen

Aan het einde van deze paragraaf kun je...

• ... uitleggen wat het begrip energiedichtheid betekent;
• ... uitleggen waardoor de actieradius van een elektrische auto laag is;
• ... uitleggen hoe een stuwmeer gebruikt wordt om elektrische energie op te slaan;
• ... rekenen met energiedichtheid van een accu of een brandstoftank;
• ... rekenen met zwaarte-energie, massa en hoogte.

Rest van de les

• Tot 14:50 uur: werken aan opgaven in boek;
• Je mag fluisterend overleggen;
• Voor volgende week: opdracht 11, 13, 14, 16, 18 en 24.
• Volgende week: huiswerk bespreken.
• Om 14:55 uur: filmpje over zwaarte-energie
• Daarna: weekend!