3.1: Energie uit brandstoffen uitwerkingen

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

3.1: Energie uit brandstoffen uitwerkingen

1 Sommige brandstoffen worden fossiele brandstoffen genoemd. Welke brandstoffen noem je fossiele brandstoffen?

1. aardgas, aardolie en steenkool
2. alleen aardgas en aardolie
3. alleen aardolie en steenkool
4. alleen steenkool en aardgas

2 In een elektriciteitscentrale wordt elektrische energie opgewekt. In welk deel van de elektriciteitscentrale gebeurt dat?

1. in de generator
2. in de ketelinstallatie
3. in de transformator
4. in de turbine

3 In een elektriciteitscentrale zit een condensor. Waarvoor dient de condensor?

1. om de stoom een beetje af te koelen voordat hij in de turbine komt
2. om het koelwater terug te pompen naar de rivier
3. om het koelwater verder af te koelen
4. om stoom te laten condenseren tot water

4 De meeste elektriciteitscentrales in Nederland werken op brandstoffen. Welke brandstoffen worden in die centrales gebruikt?

1. aardgas en steenkool
2. aardgas en waterstof
3. butagas en aardolie
4. waterstof en steenkool

5 In een elektriciteitscentrale wordt niet alle chemische energie omgezet in elektrische energie.
Wat gebeurt er met de chemische energie die niet wordt omgezet in elektriciteit?

1. De rest van de chemische energie wordt opgeslagen in de grond.
2. De rest van de chemische energie wordt opgenomen door het koelwater
3. De rest van de chemische energie wordt opgeslagen in grote batterijen.
4. De rest van de chemische energie wordt weer omgezet in brandstoffen.

6 Vul in:
a De drie belangrijkste toepassingen van brandstoffen zijn:

b Bij het verbranden van een brandstof wordt..........
omgezet in ........ .
c Energie wordt meestal gemeten in .........., afgekort als ...

7 Een elektriciteitscentrale bestaat uit verschillende onderdelen. In welk onderdeel van een elektriciteitscentrale:
a wordt aardgas verbrand om zo water te verhitten?
...........
b brengt de stoom grote schoepenwielen in beweging?
..............

7 Een elektriciteitscentrale bestaat uit verschillende onderdelen. In welk onderdeel van een elektriciteitscentrale:
c wekt die draaiende beweging elektrische energie op?
..............
d wordt de stoom afgekoeld zodat deze condenseert?
................

8 Vier veelgebruikte brandstoffen zijn: aardgas, benzine, hout, kerosine en steenkool. Vul deze brandstoffen in de zinnen hierna in.
Let op: één brandstof moet je twee keer invullen.
a ............ wordt gebruikt voor de verwarming van huizen.
b ............. is een veelgebruikte brandstof voor auto’s.

8 Vier veelgebruikte brandstoffen zijn: aardgas, benzine, hout, kerosine en steenkool. Vul deze brandstoffen in de zinnen hierna in.
Let op: één brandstof moet je twee keer invullen.
c De straalmotoren van vliegtuigen werken op .................
d Met ......... en ........... wordt elektrische energie opgewekt.

9 Op de belangrijkste spoorverbindingen in Nederland rijden elektrische treinen (figuur 1).

Pjotr zegt: ‘Een elektrische trein heeft geen brandstof nodig om te rijden.’ Natasha zegt: ‘Een elektrische trein veroorzaakt geen luchtverontreiniging.’

Beide uitspraken zijn maar gedeeltelijk juist. Ze houden geen rekening met hoe de elektriciteit wordt opgewekt.

 a Wat zou Pjotr nog meer moeten vertellen?

9 Op de belangrijkste spoorverbindingen in Nederland rijden elektrische treinen (figuur 1).

Pjotr zegt: ‘Een elektrische trein heeft geen brandstof nodig om te rijden.’ Natasha zegt: ‘Een elektrische trein veroorzaakt geen luchtverontreiniging.’

Beide uitspraken zijn maar gedeeltelijk juist. Ze houden geen rekening met hoe de elektriciteit wordt opgewekt.

b Wat zou Natasha nog meer moeten vertellen?

Het rendement van veel elektriciteitscentrales is ongeveer 40%. Van de gebruikte energie wordt 60% omgezet in warmte. Die warmte wordt opgenomen in het koelwater. Als een centrale koelwater loost, wordt dus energie verspild.
a Leg uit waarom dan sprake is van energieverspilling.

Het rendement van veel elektriciteitscentrales is ongeveer 40%. Van de gebruikte energie wordt 60% omgezet in warmte. Die warmte wordt opgenomen in het koelwater. Als een centrale koelwater loost, wordt dus energie verspild.
Je kunt deze energieverspilling verminderen door de afvalwarmte te hergebruiken.
b Schrijf twee manieren op hoe je afvalwarmte kunt hergebruiken.

Het rendement van veel elektriciteitscentrales is ongeveer 40%. Van de gebruikte energie wordt 60% omgezet in warmte. Die warmte wordt opgenomen in het koelwater. Als een centrale koelwater loost, wordt dus energie verspild.
Je kunt deze energieverspilling verminderen door de afvalwarmte te hergebruiken.
c Leg uit waarom energieverspilling nooit helemaal kan worden voorkomen.

In tabel 1 kun je de verbrandingswarmte van enkele brandstoffen opzoeken. De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte je krijgt als je een vaste hoeveelheid van de brandstof verbrandt.
Vul in:
a Droog hout heeft een verbrandingswarmte van ...... MJ/kg.
Als je ..kg droog hout verbrandt, krijg je dus ..... MJ warmte.

b Benzine heeft een verbrandingswarmte van MJ/L.
Als je 1 ..benzine verbrandt, krijg je dus MJ warmte.
c Aardgas heeft een verbrandingswarmte van ......... .
Als je 1 .... aardgas verbrandt, krijg je dus ..... warmte.
d Als je 70 kg droog hout verbrandt, krijg je 70 x ....= MJ warmte.
e Als je 40 L benzine verbrandt, krijg je ....x .... = ...... MJ warmte.

12 Gebruik tabel 1. In de cv-installatie bij Sven thuis wordt steenkool verbrand.
In de huiskamer staat ook nog een houtkachel. Daarin wordt droog hout verbrand. Sven wil onderzoeken welke brandstof het hoogste rendement oplevert.
a Welke brandstof heeft de hoogste verbrandingswarmte?

12 Gebruik tabel 1. In de cv-installatie bij Sven thuis wordt steenkool verbrand.
In de huiskamer staat ook nog een houtkachel. Daarin wordt droog hout verbrand. Sven wil onderzoeken welke brandstof het hoogste rendement oplevert.
Sven wil weten of die brandstof ook het hoogste rendement oplevert.
b Bedenk een manier waarop Sven dat kan onderzoeken.

12 Gebruik tabel 1. In de cv-installatie bij Sven thuis wordt steenkool verbrand.
In de huiskamer staat ook nog een houtkachel. Daarin wordt droog hout verbrand. Sven wil onderzoeken welke brandstof het hoogste rendement oplevert.
Sven wil weten of die brandstof ook het hoogste rendement oplevert.
c Leg uit of de brandstof met het hoogste rendement ook altijd de voordeligste brandstof voor verwarming van het huis van Sven zal zijn.