Herhaling H5 (2 lessen)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Herhaling H5

Lesplanning

1. Klassikaal herhaling H5
   energieomzettingen
2. Werken aan de poster
3. Huiswerk: Oefentoets 1 t/m 11 

Het vermogen P

De energie die per seconde
wordt geleverd of gebruikt,
uitgedrukt in Watt.

Watt = J/s

Grootheid	Symbool grootheid	Eenheid	Symbool eenheid
		kilowatt	kW
		kilowattuur	kWh
tijd		uur

t

R

P

h

E

Energie

Vermogen

Energie en vermogen

E(J)=P(W)⋅t(s)

E(kWh)=P(kW)⋅t(h)

1 kWh = 3 600 000 J

Een mixer heeft een vermogen van 400 W en staat 1 minuut en 20 seconden aan. Hoeveel elektrische energie heeft de mixer gebruikt?

P = 400 W

t = 1 min en 20 s 
   = 80 s 

E = P * t
    = 400 * 80
    = 32000 J

P = 0,400 kW

t = 80 s = 0,0222 h

E = P * t
   = 0,4 * 0,0222

   =  0,0089 kWh

Wet van behoud van energie

• Energie kan niet verdwijnen of gemaakt worden.
• Energie kan wel worden omgezet.

Rendement

Het rendement geeft aan hoeveel procent nuttig gebruikt wordt. 

Rendement berekenen

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

η=​P​totaal​​​​P​nuttig​​​​⋅100

%

%

η = 

η = 

8%

18%

20%

26%

74%

80%

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

η=​8,0​​5,9​​⋅100=74

η=​40​​8​​⋅100=20

%

%

Een mixer heeft een vermogen van 400 W en staat 1 minuut en 20 seconden aan. Er wordt 6000 J omgezet in bewegingsenergie. Hoe groot is het rendement van de mixer?

Rendement 

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

%

η=​32000​​6000​​⋅100=19

P = 400 w 

t = 80 s

E = P * t = 32000 J

Oefentoets H5

• Classroom - schoolwerk - oefenopgaven les herhaling
• vraag 1 t/m 8

Energiestroomdiagram van een lift

      Lift

Zwaarte-energie

Een lift met een massa van 400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ.
Hoe groot is het nuttig vermogen van de lift?

1. 35 kJ
2. 4,375 W
3. 4375 W

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

Hoe groot is het nuttig vermogen van de lift?

• E = 35 kJ = 35 000 J
• P = E / t
       = 35 000 / 9
        = 4375 W

Een lift met een massa van 400 kg gaat in 8 seconden
9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ.
De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

1. 9,8 kJ
2. 125 kJ
3. 14,3 KJ
4. 112 KJ

Vraag

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

Oplossing

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

28=​E​totaal​​​​35000​​⋅100

0,28=​E​totaal​​​​35000​​

Vraag

Een lift met een massa van 

400 kg gaat in 8 seconden 9 meter omhoog. De zwaarte-energie neemt toe met 35 kJ. 

De lift heeft een rendement van 28%. Bereken totale energie die de lift verbruikt.

• E_totaal = 35000 / 0,28
                    = 125 000 J
                    = 125 kJ
  

0,28=​E​totaal​​​​35000​​

Planning

Deze week	H5 afmaken + werken aan poster
19 Januari	Deadline poster, verslag + PO cijfers
23 Januari	Toets hoofdstuk 5
26 Januari	Presentatie posters

Werken aan de poster

Vragen/wensen laatste les.

Voorbereiden op de toets

• Oefenen! 
   oefentoets H5 in je boek, opgaven nogmaals maken.
  
• Nakijken en vragen stellen.
• Deze formules staan boven de toets afgebeeld:

Vandaag

Lesplanning

1. Bespreken vraag 7, 8, 9, 16 en 17 van de proeftoets op blz 176 
2. Pitch onderzoek Energie
3. Online proeftoets Havo?

9 Verbrandingswarmte

In een ketel verbrandt 0,9 L stookolie met een verbrandingswarmte van 40 MJ/L. In deze ketel hangt een bak met water. Het rendement van dit systeem is 66%

Bereken de energie die het water opneemt. 

• gegeven: V stookolie = 0,9 L, verbrandingswarmte 40 MJ/L, rendement 66%
• gevraagd: De energie die het water opneemt = Enuttig?

toetsvraag

Je verwarmt één liter water met een elektrisch verwarmingsapparaat

van 250 W gedurende 2,0 minuten. Het water stijgt 3,0 °C in

temperatuur. 

• Bereken hoeveel elektrische energie dit kost

Het water neemt 8,36 ∙ 103 J aan warmte op.

• Bereken het rendement van de elektrische verwarming. Gebruik gegevens van de vorige vraag.

Je kunt het water ook verwarmen met een gasbrander. Dit verwarmingsproces heeft een rendement van 24%.

•    Bereken hoeveel chemische energie aan aardgas nodig is om 1 L water 3,0 °C op te warmen. Gebruik gegevens van de vorige vraag. 

<img src="https://image.slidesharecdn.com/v3-arbeiddelen-170418195339/95/arbeid-v3-9-638.jpg?cb=1492545269" alt="Afbeeldingsresultaat voor zwaarte-energie"/>Zwaarte-energie

www.hier.nu

00:39

Wanneer er teveel elektrische energie wordt geproduceerd wordt deze opgeslagen in de vorm van...

1. chemische energie
2. kinetische energie
3. zwaarte-energie
4. veerenergie

01:25

Het systeem kan een energie leveren van
10 MWh (= 10 000 kWh) in twee uur.
Wat is het vermogen dat het systeem kan leveren?

De massa (5,0 ton) wordt 36 m omhoog getild met de elektrische energie die moet worden opgeslagen. Hierbij neemt de zwaarte-energie toe met
176580 J. Het rendement van de elektromotor is 75%.
Hoeveel energie verbruikt de elektromotor tijdens het omhoog hijsen?

Opgave

De massa (5,0 ton) wordt 36 m omhoog getild met de elektrische energie die moet worden opgeslagen. Het rendement van de elektromotor is 75%.

A. Bereken de toename in zwaarte
     energie van de massa.

Uitwerking

E_z = m * g * h 

E_z = 5000 * 9,81 * 36 

E_z = 176580 J

E_z = 1,8 * 10⁵ J

Opgave

De massa (5,0 ton) wordt 36 m omhoog getild met de elektrische energie die moet worden opgeslagen. Het rendement van de elektromotor is 75%.

B. Hoeveel energie verbruikt de

     elektromotor tijdens het omhoog

     hijsen?

Uitwerking

Hoeveel windmolens?
Een nieuwere windmolen heeft een gemiddeld vermogen van
3 MW. Hoeveel windmolens heb je nodig om alle huishoudens (6,6 * 10¹⁰ kWh) van energie voor het verwarmen van de woning te voorzien?

Hoeveel windmolens?

Een nieuwere windmolen heeft een gemiddeld vermogen van
3 MW. Hoeveel windmolens heb je nodig om alle huishoudens van energie voor het verwarmen van de woning te voorzien?

7 miljoen huishoudens

34 GJ = 9444 kWh  per huishouden 

Totaal: 6,6108 *10¹⁰ kWh 

Oefentoets H5

• Classroom - schoolwerk 
• Opgave 11 t/m 15

Klaar: ga verder met het voorbereiden van de toets.

Kahoot 

verbrandingswarmte

15 MJ = ... kWh

1. 0,0000042
2. 0,0042
3. 4,2
4. 15 000

Hout heeft een verbrandingswarmte van
15 MJ/kg. Bereken hoeveel energie er vrijkomt als je 850 gram hout verbrandt.

1. 17,6 MJ
2. 12,8 MJ
3. 0,0176 MJ
4. 12750 MJ

25 m³ = ... L

1. 0,025 L
2. 25 L
3. 25 000 L
4. 25 000 000 L

38 000 cm³ = ... m³

1. 0,038
2. 38
3. 3800
4. 38 000 000

Benzine heeft een verbrandingswarmte van 33 MJ/m³ . Bereken de energie die benzine levert aan een auto als er 10 liter benzine is verbruikt tijdens een rit.

1. 0,33 MJ
2. 33 MJ
3. 3300 MJ
4. 33 000 MJ