3.1 en 3.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

3.1 en 3.2

Hoofdstuk 3 Energie

Introductie

3.1 energiebronnen en 3.2 verwarmen

                BINNEN IS BEGINNEN

15 minuten stil werken

         Instructie

30 minuten fluisterend overleg

3.1 energiebronnen en 3.2 verwarmen

                                                       BINNEN IS BEGINNEN

3.1.1 Je kunt uitleggen wat een energiebron is.

3.1.2 Je kunt zes energiebronnen beschrijven.

3.1.3 Je kunt kenmerken van energiebronnen benoemen.

3.1.4 Je kunt de ideale energiebron beschrijven.

3.1.5 Je kunt vier kenmerken van de energietransitie benoemen.

3.1.6 Je kunt de zwaarte-energie berekenen. (plusstof)

3.2.1 Je kunt energieomzettingen weergeven in een energiestroomdiagram waarbij de hoeveelheid energie voor en na de omzetting niet verandert.

3.2.2 Je kunt uitleggen dat de toevoer van warmte leidt tot een hogere temperatuur.

3.2.3 Je kunt door de soortelijke warmte te gebruiken berekenen hoeveel energie nodig is om een stof in temperatuur te laten stijgen.

3.2.4 Je kunt het deeltjesmodel toepassen bij het verklaren van verdamping en condensatie. (plusstof)

Waar denk jij aan bij
het woord energie?

Het vermogen van een apparaat bepaalt hoeveel energie dat apparaat gebruikt.

Vermogen is: de hoeveelheid energie in Joule die een apparaat elke seconde gebruikt. 

Dus 1 Watt is gelijk aan 1 Joule per seconde

Laag vermogen:

5 Watt

is 

5 Joule per seconde

Groot vermogen:

40 Watt

is 

40 Joule per seconde

Je kunt het vermogen van een apparaat uitrekenen met de onderstaande formule

grootheid          symbool        eenheid      symbool

spanning                 U                 Volt                        V

stroomsterkte         I                  Ampère                A

vermogen                P                 Watt                     W

P=U⋅I

De totale energie die een apparaat gebruikt hangt af van het vermogen en de tijd.

grootheid          symbool        eenheid        symbool

vermogen                P                 Watt                      W

tijd                              t                  seconde                s

energie                      E                 Joule                      J

Σ

E=P⋅t

Waar stond ook alweer
het symbool P voor?

De eenheid van vermogen (P) is ....

1. Ohm
2. Joule
3. Volt
4. Watt

De eenheid van energie (E) is...

1. Volt
2. Joule
3. Watt
4. kW

Paragraaf 3.1 

Alles wat een bruikbare soort energie kan leveren, 

noem je een energiebron.

Geef een voorbeeld
van een energiebron.

Energiebronnen

- Fossiele brandstoffen

- Biomassa

- Wind

- Kernsplijting

- Zon

- Aardwarmte 

Energietransitie

Overgang van een niet duurzame energiebron, naar een duurzame energiebron wordt een energietransitie genoemd.

Door een blender gaat een stroom van 2,17 A.
De blender is aangesloten op het stopcontact.
Bereken het vermogen van de blender.

Ik ga 15 minuten stofzuigen.
Het vermogen is 600 W. Bereken hoeveel
energie (in kWh) er is verbruikt.

Omrekenen kWh <-->Joule

kWh (kiloWattuur) is net als Joule een maat voor energie.

In de natuurkunde gebruiken we Joule maar in het dagelijks leven gebruiken we vaak kWh.

We zullen dus moeten omrekenen.

Je kunt joule en kilo-watt-uur ook omrekenen naar elkaar.

Natuurkundigen gebruiken vaak Joule, energiebedrijven gebruiken kWh

Sleep de energiesoorten bij het juiste plaatje.

chemische
energie

bewegingsenergie

kernenergie

stralingsenergie

warmte

Je spreekt van een ideale energiebron als:

• deze onuitputtelijk is, dus nooit opraakt
• altijd beschikbaar is
• milieuvriendelijk is
• goedkoop is

Helaas....... de ideale energiebron bestaat niet!

Je kunt vier kenmerken van de energietransitie benoemen.

gebruik van fossiele brandstoffen

klimaatneutrale energiebronnen

1. Fossiele brandstoffen worden vervangen.
2. Zuiniger met energie omgaan.
3. Energie opslaan.
4. Energie lokaal produceren.

                             Noem bij elk een voorbeeld 

Verwarmen

Hoofdstuk 3 Energie

Paragraaf 2 Verwarmen

Energiestroomdiagram

- Energieomzetting

- Wet van behoud van energie

- Nuttige en afval energie

stralingsenergie -> warmte

stralingsenergie -> chemische energie

stralingsenergie -> chemische energie

stralingsenergie -> elektrische energie

chemische energie -> warmte

warmte -> bewegingsenergie

bewegingsenergie -> elektrische energie

chemische energie -> bewegingsenergie en warmte

chemische energie -> warmte en licht

bewegingsenergie -> elektrische energie

elektrische energie -> stralingsenergie (+warmte)

voorbeelden van energie-omzettingen

In een waterkoker vind een omzetting van energie plaats.

Welke energiesoort wordt door de waterkoker gebruikt?

En welke energiesoort wordt door de waterkoker gemaakt?

voorbeelden van energie-omzettingen

Deze zonneauto doet mee aan de Solar challenge, een race van 2300 km waarbij optimale energieomzettingen een rol spelen.

Welke energieomzettingen vinden er plaats in de zonnepanelen? En in de motor?

stralingsenergie -> elektrische energie (+warmte)

elektrische energie -> beweging (+warmte)

Je kunt energieomzettingen weergeven in een energiestroomdiagram waarbij de hoeveelheid energie voor en na de omzetting niet verandert

Wet van Behoud van Energie

Alle energie die een apparaat ingaat komt er ook weer uit. Het wordt alleen omgezet in een andere energievorm: de nuttige energie. Meestal is de "afval" energie een vorm van warmte.

Het rendement is nooit 100%.

In het echt stoppen de kogels na een bepaalde tijd met heen en weer bewegen. Er ontstaat niet alleen bewegingsenergie, maar ook warmte.

In een batterij vind omzetting van energie plaats. Welke energieomzetting hoort bij een batterij?

1. van chemische energie naar stralingsenergie
2. van zwaarte energie naar kinetische energie
3. van chemische energie naar elektrische energie
4. van elektrische energie naar chemische energie

Welke energieomzetting heb je in een zonnepaneel?

1. Elektrische energie in stralingsenergie en warmte
2. Warmte in stralingsenergie en elektrische energie
3. stralingsenergie in elektrische energie en warmte
4. stralingsenergie in chemische energie en elektrische energie

Welke energie-omzetting vind er plaats als je hout verbrandt?

1. Warmte wordt omgezet in chemische energie
2. Chemische energie wordt omgezet in bewegingsenergie
3. Warmte wordt omgezet in stralingsenergie
4. Chemische energie omgezet in warmte en stralingsenergie

Meestal ontstaan er bij een energieomzetting meerdere soorten energie

elektische energie

licht

warmte

Dit is de NUTTIGE energie

Dit is het ENERGIEVERLIES

Energiestroomdiagram

- Energieomzetting

- Wet van behoud van energie

- Nuttige en afval energie

energiestroomdiagram

De energieomzetting van een elektromotor.

energiestroomdiagram

chemische energie

warmte

bewegings energie

Scooter

De energieomzetting van een rijdende scooter

Wet van behoud van energie

Nuttige en niet nuttige energie samen is evenveel als de totaal gebruikte energie.

Energie kun je alleen van de ene soort

in een andere soort omzetten.

30%

70%

100 %

apparaat

Energiestroomdiagram van een elektriciteitscentrale

E (gebruikt)

apparaat

niet-nuttige energie

nuttige energie

Wat is de nuttige energie van deze (vorige vraag) energiecentrale?

1. chemische energie
2. elektrische energie
3. warmte
4. straling

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?
(Mixer)

1. chemische energie
2. stralingsenergie
3. bewegingsenergie
4. elektrische energie

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?
(Broodrooster)

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

Wat is de opgenomen energie van deze windmolen?
(energie die erin gaat)

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

Keuze:         Aan de slag of verlengde instructie

Normtempo. 3.1 energiebronnen en 3.2 verwarmen

3.1.1 Je kunt uitleggen wat een energiebron is.

3.1.2 Je kunt zes energiebronnen beschrijven.

3.1.3 Je kunt kenmerken van energiebronnen benoemen.

3.1.4 Je kunt de ideale energiebron beschrijven.

3.1.5 Je kunt vier kenmerken van de energietransitie benoemen.

3.1.6 Je kunt de zwaarte-energie berekenen. (plusstof)

3.2.1 Je kunt energieomzettingen weergeven in een energiestroomdiagram waarbij de hoeveelheid energie voor en na de omzetting niet verandert.

3.2.2 Je kunt uitleggen dat de toevoer van warmte leidt tot een hogere temperatuur.

3.2.3 Je kunt door de soortelijke warmte te gebruiken berekenen hoeveel energie nodig is om een stof in temperatuur te laten stijgen.

3.2.4 Je kunt het deeltjesmodel toepassen bij het verklaren van verdamping en condensatie. (plusstof)