§5.1 Energieomzettingen - les 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

§5.1 Energieomzettingen

Lesplanning:

1. Uitleg rendement en vermogen
2. Profielkeuze

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 heeft een vermogen van 16 kW en rijd hiermee 15 minuten bergop.

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

Een zonnepaneel vangt zonlicht op en produceert 300 Watt aan elektrisch vermogen. 900 Watt van het zonlicht wordt niet omgezet in elektrische energie. Wat is het rendement?

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

Een zonnepaneel vangt zonlicht op en produceert 300 Watt aan elektrisch vermogen. 900 Watt van het zonlicht wordt niet omgezet in elektrische energie. Wat is het rendement?

η=​P​totaal​​​​P​nuttig​​​​⋅100

%

η=​1200​​300​​⋅100=25

%

Overweeg je om natuurkunde in je profiel te kiezen?

Ja

Nee

Natuurkunde in de bovenbouw

• 3 uur per week
• Voor alles is een verklaring
    Natuurwetten ontdekken
• Voorspellingen doen
    via berekeningen
• Practica

Moeilijk?!

"Of natuurkunde moeilijker wordt in de bovenbouw: ja. Maar daar moet ik bij zeggen dat er zeker een effectieve manier is om daar mee om te gaan: houd het gewoon bij. Volg die lessen met aandacht en doe je huiswerk serieus, dan is het echt wel te doen. Naar mijn mening is natuurkunde niet iets waar je voor leert, maar iets waar je vaardig in wordt. "

Benieuwd naar de lesstof?

https://www.wetenschapsschool.nl

Vragen?!

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