H3_§4.3 Energie uit Brandstoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Lesinhoud

• Uitleg §4.3
• Maken opgaven 19 t/m 27

Chemische Energie

• In alle stoffen zit chemische energie, in brandstoffen zit heel veel van deze energie, veel van deze energie komt vrij bij de verbranding van deze brandstoffen
• Het symbool van energie = E, met als eenheid Joule (J)
• Bij brandstoffen wordt voor energie vaak de eenheid Megajoule (MJ) gebruikt. 1 MJ = 1 000 000 J

Energie in brandstoffen

• De verbrandingswarmte (energie) van vaste en vloeibare brandstoffen kan worden uitgedrukt in de hoeveelheid MJ er in één kilogram van de brandstof zit, oftewel in MJ/kg.
• Voor gassen gebruikt men MJ/m³

Waarbij komt de meeste energie vrij bij verbranding?

1. 35 kg Benzine
2. 30 kg Kerosine
3. 33 kg Diesel
4. 67 kg Methanol

Energie meten

Energie kan worden gemeten met een Warmte meten.

Hierbij wordt de volgende formule gebruikt:

Q = c*m*ΔT

Q = Hoeveelheid warmte in J

c = soortelijke warmte in J/(kg*°C)

m = Massa in kg

ΔT = verschil in temperatuur in °C

Voorbeeld Energie Meten:

Goof verbrand 1,5 gram benzine in een warmte meter, in de warmte meter zit 250 gram water, de soortelijke warmte van water is 4186 J/(kg*°C). De temperatuur van het water is gestegen van  20 °C naar 83 °C

Invullen: Q = c*m*ΔT = 4186*0,250*(83-20) = 65929 J = 66 kJ

Energie omzetten en rendement

Bij een energie-omzetting wordt de ene vorm energie omgezet in een andere vorm energie.

Dit kun je uitzetten in een energie-stroomdiagram

Rendement

Energie omzetting verloopt nooit 100% naar de gewenste vorm van energie. Bij de spaar lamp van net zagen dat 75% van de energie in warmte werd omgezet, terwijl we van de lamp licht willen. De hoeveelheid nuttig gebruikte energie ten opzichte van de hoeveelheid gebruikte energie noemen we het rendement:

Rendement (η) = Nuttig gebruikte energie/gebruikte energie *100%

In een Benzine motor van een auto wordt 22 MJ energie verbruikt. Hiervan wordt 6 MJ bewegingsenergie en 16 MJ warmte. Wat is het rendement?

1. 73%
2. 100%
3. 27%
4. 38%

Opgaven maken

Maken opgaven 19 t/m 27, is huiswerk