hst 3 paragraaf 5 "rendement"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

3.5 Rendement

Leerdoelen

• Je kunt twee manieren beschrijven om energie te besparen.
• Je kunt rendement uitleggen aan de hand van een energie-stroomdiagram.
• Je kunt het rendement van een apparaat berekenen aan de hand van de gebruikte energie.
• Je kunt het rendement van een apparaat berekenen aan de hand van het opgenomen vermogen en het afgegeven vermogen.
• Je kunt beschrijven hoe het rendement van een cv-ketel verbeterd kan worden.

Planning voor deze les

Uitleg rendement

Vragen over het begrip nuttige energie

Herhaling van    E=P x t   &    P = U x I

Maken opgaven

Rendement

• Griekse letter 'eta': η
• Geen eenheid, vaak met
  procenten aangegeven
• η = wat er nuttig uit komt /
  alles wat je er in stopt
• Kan zowel met energie als
  met vermogen:

Rendement

Niet alle energie wordt nuttig gebruikt. Door het percentage nuttige energie te berekenen, kun je het rendement vinden. 

Wat is de nuttige energie van deze centrale?

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

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?

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

Wat is de nuttige energie van dit apparaat?

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

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

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

Wat is de opgenomen energie van dit apparaat? (energie die erin gaat)

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

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

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

James Watt

De hoeveelheid energie die een apparaat per seconde gebruikt, noem je het vermogen van dat apparaat. De eenheid van vermogen is watt (W).

vermogen

de hoeveelheid energie die een apparaat per tijdseenheid omzet

Grootheid vermogen  symbool P (power)

eenheid watt symbool W (1W = 1 J/s)

E = P * t

E: 

hoeveelheid warmte in joule

P: vermogen in Watt

t: tijd in seconde

P=U * I

P: vermogen in Watt

U: spanning (Volt)

I: stroomsterkte (ampère)

§3.5 Rendement

Opdrachten voor de volgende les.

Noteer via gegeven, gevraagd, oplossing

de antwoorden in je schrift/klapper (A4-formaat)

§3.5 Rendement

16. Een boiler is gevuld met water dat verwarmd moet worden  

       van 15˚C tot 80˚C. 

       Voor het verwarmen van het water is volgens een     

       berekening 31,4kJ warmte nodig. 

       In werkelijkheid is er voor het verwarmen 38,3 kJ nodig.

      a. Geef een verklaring/reden voor dit verschil.

§3.5 Rendement

16. Een boiler is gevuld met water dat verwarmd moet worden  

       van 15˚C tot 80˚C. 

       Voor het verwarmen van het water is volgens een     

       berekening 31,4kJ warmte nodig. 

       In werkelijkheid is er voor het verwarmen 38,3 kJ nodig.

      b. Bereken het rendement van de boiler.

§3.5 Rendement

17. Door een beekje stroomt per minuut 4,8m3 water.

      Dit water wordt gebruikt om een waterrad te laten draaien.

      Voor en na het waterrad is een hoogteverschil van 2,0m.

       a. Bereken de zwaarte-energie van 4,8m3 water 

            op 2,0m hoogte.

             1m3 water heeft een massa van 1,0∙10³ kg.

§3.5 Rendement

17. Door een beekje stroomt per minuut 4,8m3 water.

      Dit water wordt gebruikt om een waterrad te laten draaien.

      Voor en na het waterrad is een hoogteverschil van 2,0m.

     b. Bereken het opgenomen vermogen van het waterrad.

          Pop is in dit geval gelijk aan de hoeveelheid 

                   zwaarte-energie die per seconde wordt omgezet.

§3.5 Rendement

17. Beekje: per minuut 4,8m3 water, om een waterrad te laten      

       draaien. Hoogteverschil = 2,0m.

     c. Het waterrad is gekoppeld aan een dynamo, die elektrische energie     

          opwekt. Het rendement van het waterrad en de dynamo samen is 50%.

         Hoe groot is het elektrisch vermogen dar de dynamo levert?

§3.5 Rendement

18. Lees het artikel van de led-lampen. 

      

§3.5 Rendement

18. Lees het artikel van de led-lampen. 

       Bij het berekenen van de energiebesparing gaat 

       de fabrikant uit van een kWh-prijs. 

      a. Wat kost 1 kWh volgens deze fabrikant? 

      b. Het nuttig vermogen van de spaarlamp is 1 W. 

           Bereken het rendement van de spaarlamp.

§3.5 Rendement

19. Bekijk de energie-stroomdiagrammen. 

 

§3.5 Rendement

19. Bekijk de energie-stroomdiagrammen. 

      Bereken het rendement van:

      a. De hogedruk-natriumlamp van 400W.

§3.5 Rendement

19. Bekijk de energie-stroomdiagrammen. 

      Bereken het rendement van:

    b. Het heetwatertoestel van 8,2kW.

§3.5 Rendement

19. Bekijk de energie-stroomdiagrammen. 

      Bereken het rendement van:

     c. De netadapter van 20W.