§5.1 Energieomzettingen - les 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

§5.1 Energieomzettingen

Lesplanning:

1. Uitleg rendement en vermogen
2. Opgave 5 t/m 10 maken
3. Afsluiting

Dinsdag week 6

Lesdoelen

Aan het einde van de les ...

• kan je rekenen met het vermogen en het rendement.

Het vermogen is ...

Vermogen

De energie die per seconde
wordt geleverd of gebruikt,
uitgedrukt in Watt.

Vermogen

E(J)=P(W)⋅t(s)

E(kWh)=P(kW)⋅t(h)

1 kWh = 3 600 000 J

Voorbeeld

Een elektrische auto met een massa van 1250 kg verbruikt een vermogen van 16 kW gedurende 15 minuten de berg op rijden.

Bereken in J en kWh de hoeveelheid elektrische energie die de motor heeft omgezet.

Gegevens

m = 1250 kg

P = 16 kW

t = 15 min 

E = ... J

E = ... kWh

Uitwerking

• E (kWh) = P(kW) * t (h)
• E = 16 * 0,25 = 4 kWh
  
  
• 1 kWh = 3 600 000 J
  
  
• E = 4 * 3600000
       = 1,44 *10⁷ J

Gegevens

m = 1250 kg

P = 16 kW

t = 15 min = 0,25 h

E = ... J

E = ... kWh

Een wasmachine van 1000 W staat 1 uur en 30 min aan. Bereken het energieverbruik in kWh.

1. Energie = 1000 : 1.5 = 666.7 kWh
2. Energie = 1000 x 1.5 = 1500 kWh
3. Energie = 1 x 1.5 = 1.5 kWh
4. Energie = 1 x 1.30 = 1.3 kWh

Wat wordt er bedoeld met het rendement van een energie-omzetting?

1. Hoeveel winst je ermee maakt
2. Hoe zuinig het apparaat is
3. Hoeveel verlies aan energie er optreedt
4. Hoeveel procent nuttige energie het oplevert

Rendement

Het rendement geeft aan hoeveel procent nuttig gebruikt wordt. 

Rendement berekenen

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

η=​P​totaal​​​​P​nuttig​​​​⋅100

%

%

η = 

η = 

8%

18%

20%

26%

74%

80%

η=​E​totaal​​​​E​nuttig​​​​⋅100

η=​8,0⋅10​3​​​​5,9⋅10​3​​​​⋅100=74

η=​40​​8​​⋅100=20

Het zonlicht dat op een zonnepaneel valt heeft een vermogen van 1200 W. Het zonnepaneel vangt zonlicht op en produceert 300 Watt aan elektrisch vermogen. Wat is het rendement?

1. 25%
2. 33%
3. 300%
4. 10%

Het zonlicht dat op een zonnepaneel valt heeft een vermogen van 1200 W. Het zonnepaneel vangt zonlicht op en produceert 300 Watt aan elektrisch vermogen. Wat is het rendement?

η=​P​totaal​​​​P​nuttig​​​​⋅100

%

η=​1200​​300​​⋅100=25

%

Aan de slag

§5.1 digitaal - opgave 5 t/m 10

Dinsdag week 6

Hoe gingen de opgaven? Wat vind je nog lastig aan deze paragraaf?

Opgave 8

Gegevens:

Trap oplopen
t = 4,4 s

Ez = 8,1 kJ

a. Welke energieomzetting?

b. Pnut =?

Opgave 8

Gegevens:

Trap oplopen
t = 4,4 s

Ez = 8,1 kJ

a. Welke energieomzetting?

b. 

P​nuttig​​=​t​​E​nuttig​​​​=​t​​E​z​​​​

P​nuttig​​=​4,4​​8100​​=1841W=1,8kW

Opgave 8

Gegevens:

Trap oplopen
t = 4,4 s

Ez = 8,1 kJ

a. Welke energieomzetting?

b. 


c.  E_z = m * g * h

      8100 = 55*9,81*h

      8100 = 539,55 * h

      h = 8100 / 539,55 = 15 m

P​nuttig​​=​t​​E​nuttig​​​​=​t​​E​z​​​​

P​nuttig​​=​4,4​​8100​​=1841W=1,8kW