Lesson 13 — Energy calculations

Energy calculations

1 / 24

Slide 1: Tekstslide

EnergyMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 1

In deze les zitten 24 slides, met tekstslides.

Onderdelen in deze les

Energy calculations

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

What did we cover previous lesson?

The law of conservation of energy

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Demonstration

Slide 3 - Tekstslide

Tennis ball
Basket ball
Bouncy ball

This lesson

Demonstration
Recap
New formula's
Practice examples

Slide 4 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Learning goals

Explain what is meant by efficiency
Name the formula for efficiency
Explain what is meant by power
Name the formula for power
Apply both formula's in calculation exercises

Slide 5 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Recap

Slide 6 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Energy cannot be created or destroyed

In every process you loose some amount of energy

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Useful energy

wasted energy

Efficiency

Slide 8 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

80 J/s of electrical energy.

20 J/s of light energy

A construction lamp

60 J/s of thermal energy

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

E f f i c i e n c y = (\frac{​ u s e f u l e n e r g y ​ ​}{​ t o t a l e n e r g y ​}) \cdot 100

Slide 10 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

E f f i c i e n c y = (\frac{​ u s e f u l e n e r g y ​ ​}{​ t o t a l e n e r g y ​}) \cdot 100

= (\frac{​ E ^{​ u ​ ​} ​ ​}{​ E ^{​ t ​ ​} ​}) \cdot 100

η: efficiency (%)
Eu: Energy useful (J)
Et: energy total (J)

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

80 J/s of electrical energy.

20 J/s of light energy

A construction lamp

60 J/s of thermal energy

Slide 12 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice examples

Chemical

energy – J/s

Electric energy

250 J/s

Light energy

45 J/s

Heat energy

– J

Slide 13 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice examples

Chemical

energy 250 J/s

Electric energy

250 J/s

Light energy

45 J/s

Heath energy

205 J

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice examples

Chemical

energy 250 J/s

Electric energy

250 J/s

Light energy

45 J/s

Heath energy

205 J

Useful

Wasted

Slide 15 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice example – 1

Make ETDs for the following objects. Which energies are useful? Which are wasted?

Fan (Ventilator)
Car
Television

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice example – 2

a) A petrol car engine transforms 1000 J of chemical potential energy into 300 J of kinetic energy and 700 J of wasted energy. calculate the efficiency of this engine.

b) A wind turbine transforms 500 J of kinetic energy from the wind into 150 J of kinetic energy. Calculate the efficiency of this wind turbine.

c) A kettle produces 1817 J/s in heat, and 483 J/s in sound and other by products. Calculate the efficiency of this kettle.

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice example – 3

A log of wood on average contains 5400000000 J of chemical energy. When burned It uses 600 kJ/s. It turns 120 kJ into light, and 30 kJ into sound

a) make an energy transfer diagram for burning a log of wood. Include the amount of energy used/produced per second for each energy type.

b) How much kJ of heat does it produce every second?

c) What is the efficiency of burning this log of wood?

d) How long can one log burn? Give your answer in hours.

Slide 18 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

P o w e r = \frac{​ E n e r g y ​ ​}{​ t i m e ​}

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

P = \frac{​ E ​ ​}{​ t ​}

P o w e r = \frac{​ E n e r g y ​ ​}{​ t i m e ​}

Slide 20 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

P = \frac{​ E ​ ​}{​ t ​}

P o w e r = \frac{​ E n e r g y ​ ​}{​ t i m e ​}

P: power — watt (W – J/s)
E: Energy — Joules (J)
t: time — seconds (s)

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practice example – 4

a) A kettle is filled with water and turned on. It takes 3 minutes to boil the water, and the kettle is supplied with 324,000 J of energy in this time. What is the power of the kettle?

b) A solar panel under the right conditions generates 2000 J per hour. Calculate the power of such a solar panel.

c) A 250 W television and a 400 W television are both used for two hours. How much more energy does the 400 W television require to operate for this time than the 250 W television?

Slide 22 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Homework

paragraph 2.10: The workbook exercise

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Learning goals

Explain what is meant by efficiency
Name the formula for efficiency
Explain what is meant by power
Name the formula for power
Apply both formula's in calculation exercises

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lesson 13 — Energy calculations

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Tekstslide

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Tekstslide

Slide 11 - Tekstslide

Slide 12 - Tekstslide

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

Slide 15 - Tekstslide

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Meer lessen zoals deze

lesson 10 — 1st online lesson

Efficiency

2 YR2_T2_LSN5 2.3

P3–1B–010—03-02-2020

3-12 Sustainable energy knowing more (3.4)

YR2_T2_LSN3

lesson 11 — 2.10

Power up: Exploring the Concept of Power in Physics