H3.4 - Rendement

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Dag allemaal! Ga op de juiste plek zitten en zorg dat je een gesloten laptop op tafel hebt liggen.

Dag allemaal! Ga op de juiste plek zitten en zorg dat je een gesloten laptop op tafel hebt liggen.

Dag allemaal! Zorg dat je een gesloten laptop op tafel hebt liggen.

Hoofdstuk 3 Energie

Paragraaf 4 Rendement

Vandaag

3.4.1 Je kunt aan de hand van een energiestroomdiagram uitleggen hoe efficiënt een apparaat met energie omgaat.

3.4.2 Je kunt het rendement van een apparaat berekenen op basis van energie.

3.4.3 Je kunt het rendement van een apparaat berekenen op basis van vermogen.

Vormen van warmtetransport

Er zijn drie vormen van warmtetransport; stroming, straling en geleiding. Voor stroming en geleiding is een stof nodig, maar voor straling niet.

rendement

Rendement is het percentage van de energie die nuttig wordt gebruikt

rendement

• η is het rendement in procent (%)

• E_nut de hoeveelheid energie die nuttig wordt gebruikt in joule (J)

• E_tot de hoeveelheid energie die in totaal wordt omgezet in joule (J)

Bijvoorbeeld: 

Een mixer verbruikt 30 kJ tijdens het mixen van cakebeslag. 20 kJ hiervan wordt omgezet in bewegingsenergie, 10 kJ in warmte. Wat is het rendement van de mixer?

66%

rendement

Dit kan ook met vermogen (P)!

Bijvoorbeeld:

In totaal vraagt een lamp 5 W. De lamp straalt 2 W aan licht uit en 3 W aan warmte. Wat is het rendement van deze lamp?

laat zien dat rendement berekenen met vermogen en energie eigenlijk hetzelfde is (Enut/t)/(Etot/t) * 100 = Enut/Etot * 100

Massa - > warmte

Stookwaarde

De stookwaarde van de stof geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt bij het verbranden van een bepaald volume van die stof.

aardgas 32 MJ/m³

waterstof..............

benzine.............

Opdracht 1

Een hr-combiketel verbrandt 0,30 m3 aardgas. Met deze 0,30 m³ aardgas wordt 28 L water verwarmd van 15 °C tot 85 °C. De stookwaarde van aardgas is 32 MJ/m³

a) Bereken hoeveel warmte bij de verbranding van het aardgas vrijkomt.

b) Bereken hoeveel warmte er door het verwarmde water is opgenomen.

c) Bereken hoe groot het rendement van de combiketel is.

Opdracht 2

Een combinatieketel verbrandt 0,12 m³ aardgas en verwarmt daarmee 11 L water van 18 °C tot 72 °C.  De stookwaarde van aardgas is 32 MJ/m3.

a) Bereken hoeveel warmte bij de verbranding van het aardgas vrijkomt.

b) Bereken hoeveel warmte er door het verwarmde water is opgenomen.

c) Bereken hoe groot het rendement van de combiketel is.

KLAAR? - > Maak de volgende opdrachten van H3.4: 1 t/m 9

Samen maken

Een waterkoker (2500 W) wordt 2 minuten aangezet om 350 gram water op te warmen. Het water heeft een begintemperatuur van 23 °C. Bereken de eindtemperatuur als het rendement van de waterkoker 75 % is. 

Ga nu zelf aan de slag

Wat? Maak de volgende opdrachten van H3.4: 1 t/m 9

Hoe? Fluisterend overleggen

Hoe lang? Tot het einde van de les.

Klaar? Lees heel paragraaf H3.3 en maak de rest van de paragraaf af.