11.5 Energie besparen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Leerdoelen

11.5.1 Je kunt uitleggen wat de wet van behoud van energie inhoudt.

11.5.2 Je kunt toelichten wat precies wordt bedoeld met ‘zuinig zijn met energie’.

11.5.3 Je kunt twee manieren beschrijven waarop mensen energie kunnen besparen.

11.5.4 Je kunt de rendementen vergelijken van gloeilampen, spaarlampen en ledlampen.

11.5.5 Je kunt het energieverbruik van apparaten berekenen in joule en in kilowattuur.

11.5.6 Je kunt uitleggen hoe energielabels je kunnen helpen om een apparaat te kiezen.

De wet van behoud van energie

Voor elke energie-omzetter geldt de wet van behoud van energie:

Bij energie-omzettingen gaat nooit energie verloren.

Er komt ook nooit nieuwe energie bij.

De totale hoeveelheid energie is voor en na de energie-omzetting even groot.

De wet van behoud van energie zegt alleen iets over de hoeveelheid energie. De wet zegt niet hoe waardevol die energie is. Bij veel energie-omzettingen verdwijnen waardevolle soorten energie, zoals chemische en elektrische energie. Je krijgt er soorten energie voor terug waar je niets mee kunt, zoals (afval)warmte en geluid

phet.colorado.edu

Zuinig met energie

Het heeft verschillende voordelen om minder elektrische en chemische energie te verbruiken.

1.   Je energierekening gaat omlaag. Aardgas, benzine en elektriciteit kosten geld. Minder verbruiken betekent ook minder betalen.
2.   Het is beter voor het milieu. Elk gebruik van energiebronnen heeft nadelen voor het milieu. Zuinig zijn helpt die nadelen te verminderen.
3.  Het spaart grondstoffen en kostbare ruimte. Zonneparken beslaan bijvoorbeeld grote oppervlakken, al produceren ze ‘schone’ energie

HET ENERGIEVERBRUIK BEREKENEN

Als je wilt uitrekenen hoeveel geld je op je elektriciteitsrekening bespaart, moet je het energieverbruik dus berekenen in kWh. Je gebruikt daarvoor de formule: E =P ∙ t 

In deze formule is: • E het elektrisch energieverbruik in kilowattuur (kWh); • P het elektrisch vermogen in kilowatt (kW); • t de tijd die het apparaat heeft gewerkt in uur (h).

VOORBEELDOPDRACHT 1 

Nathan vervangt een gloeilamp van 50 W door een ledlamp van 5 W. Hij schat dat de ledlamp elk jaar 800 uur brandt. Bereken hoeveel geld Nathan elk jaar op zijn energierekening bespaart, als 1 kWh € 0,23 kost. gegevens gevraagd gloeilamp P =50W=0,050kW t = 800 h E =? kWh                  

 Uitwerking E = P ∙ t = 0,050 × 800 = 40 kWh Nathan bespaart dus in één jaar 40 − 4 = 36 kWh. In geld is dat 36 × € 0,23 = € 8,28.

HET ENERGIELABEL

Op elektrische apparaten staat meestal vermeld hoe groot het elektrisch vermogen van het apparaat is. Je weet dan hoeveel elektrische energie het apparaat per seconde opneemt. Als een apparaat een veranderlijk vermogen heeft, wordt het maximale vermogen vermeld. Een apparaat van 200 W neemt bijvoorbeeld per seconde maximaal 200 J elektrische energie op. Het werkt dan ‘op vol vermogen’.

voorbeeld uit een examen 

De lift bereikt een hoogte van 382 m. 

1) Toon met een berekening aan dat de toename van de zwaarte-energie 6,1 MJ is. 

2)De lift doet er 37 s over om tot een hoogte van 382 m te komen. Wat is het gemiddeld geleverde vermogen?

 A  6,1 MJ 

B 6,1 MW 

C 165 MJ 

D 165 kW 

Energie monitoren

Je kunt op verschillende manieren je verbruik bijhouden 

Als je inzicht hebt in je verbruik kun je ook zien wat het effect is van bv. verduurzamen