5.2 rekenopgaven kwt

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

5.2 rekenopgaven kwt

Instructie rekenopdrachten H5.2

Daarna opgaven maken werkboek

(opgave 15, 16, 17, 18 en 22)

Energieverbruik

Afhankelijk van:

• Vermogen van het apparaat (hoeveel energie die per seconde verbruikt)

• Aantal uren dat het apparaat aan staat

Energiemeter thuis wordt ook wel kWh-meter genoemd?

• kWh = kilo-Watt-uur 
• Dus hoeveel kW (kiloWatt) er verbruikt wordt in 1 uur tijd
  

Energie en vermogen

Twee eenheden van ENERGIE 

• Natuurkunde       => Energie in Joule [J]
• Energiebedrijven => Energie in Kilo-Watt-hour [kWh]

ENERGIE = VERMOGEN x TIJD

• E in [J]      => P in [W]   en t in [s]
• E in [kWh] => P in [kW] en t in [h]

Onthouden formules

Energieprijs = Energie x kWh-prijs   

(kWh-prijs = 

E      =   P     x   t    (let op eenheid kWh of J)

[kWh]      [kW]     [h]

  [J]          [W]      [s]

Aan de slag rekenopgaven 

Maak opgave 15, 16, 17, 18 en 22 uit je werkboek

(p. 107)

opg. 15 p 107

Reken om:

Opg. 16 p. 108

Bekijk de afbeelding. Een auto heeft drie remlichten. Her vermogen van één remlicht is 1,92 watt.

Bereken het energiegebruik van de remlichten in joule als de remlichten 40 seconden branden.

Gegevens:

• vermogen = P = 1,92 x 3 = 5,76 W
• tijd = t = 40 s

Gevraagd:

• Energiegebruik = E = ? J

Formule:

• E = P x t

Uitwerking:

• E = 5,76 x 40 = 230,4 J

Antwoord:

• De remlichten gebruiken 230 Joule (afgerond) aan energie.

2500 : 1000 = 2,5      

0,25 x 1 000 000 = 250 000      

0,039 x 1 000 = 39                          

5,4 : 3,6 = 1,5                              

Opg. 17 p. 108

Een computermonitor heeft een elektrisch vermogen van 18 watt. De computer staat elke dag 5 uur aan. Bereken hoeveel elektrische energie deze monitor in één jaar verbruikt

Gegevens:

• vermogen = P = 18 W = 0,018 kW
• tijd = t = 5 h/dag x 365 = 1825 h/jaar
• (t = 5 x 3600 x 365 = 6 570 000 s/jaar)

Gevraagd:

• Energiegebruik = E = ? J (in één jaar)

Formule:

• E = P x t

Uitwerking:

• E = 0,018 x 1825 = 32,85 kWh
• (E = 32,85 x 3,6 = 118 MJ)
• (E = 18 x 6 570 000 = 118 260 000 J)

Antwoord:

• Het energieverbruik is 33 kWh per jaar

Opg. 18 p. 108

Iris heeft een elektrische scooter gekocht. Deze rijdt op een volle accu 70 km. Voor het opladen van de accu is 2,5 kWh energie nodig. Iris rijdt in een week 140 km.

Bereken hoeveel geld Iris per week uitgeeft aan energie voor haar scooter.

* Ga altijd uit van een kWh prijs van € 0,25

Gegevens:

• per week 140 km => 2x volle accu
• E (1x accu) = 2,5 kWh =>
• E (tot) = 2 x 2,5 = 5,0 kWh
• Prijs = € 0,25 per kWh

Gevraagd:

• Kosten per week

Formule:

• Kosten = verbruik x kWh-prijs

Uitwerking:

• Kosten = 5,0 x 0,25 = € 1,25

Antwoord:

• De kosten per week zijn 1,25 euro.

Opg. 22 p. 109

Voor de oostkust van Engeland wordt een windmolenpark op zee gebouwd. Gemiddeld gaan de windmolens samen 3 080 MWh elektrische energie per dag leveren. Deze energie is voldoende voor 220 000 Engelse huishoudens.

a) Hoeveel elektrische energie verbruikt één Engels huishouden gemiddeld per dag?

Gegevens:

• E = 3 080 MWh = 3 080 000 kWh p.d.
• Aantal huishoudens: 220 000 stk

Gevraagd:

• Energieverbruik één huishouden

Formule:

• E één huishouden =  E (tot) : aantal

Uitwerking:

• E één huis = 3 080 000 : 220 000
• E één huis = 14 kWh p.d.

Antwoord:

• Antwoord B

Opg. 22 p. 109

Voor de oostkust van Engeland wordt een windmolenpark op zee gebouwd. Gemiddeld gaan de windmolens samen 3 080 MWh elektrische energie per dag leveren. Deze energie is voldoende voor 220 000 Engelse huishoudens.

b) Als het park gereed is, bestaat het uit 88 windmolens. Bereken het gemiddeld vermogen van één windmolen.

Gegevens:

• E = 3 080 MWh p.d.
• Aantal windmolens = 88 stk
• E (1x) = 3 080 : 88 = 35 MWh p.d.
• tijd = t = 1 dag = 24 h

Gevraagd:

• Vermogen = P van één windmolen

Formule:

• E = P x t  => P = E : t

Uitwerking:

• P = 35 : 24 = 1,46 MW = 1 460 000 W

Antwoord:

• Het vermogen van één windmolen is 1,45 MW