M3 Met energie rekenen

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Energie

Grootheid E

Eenheid Joule (J) of kiloWattuur (kWh)

1 MJ = 3.6 kWh

Vermogen

Grootheid P
Eenheid Watt (W)

Energie = Vermogen x tijd

E = P x t

Bijvoorbeeld een elektriciteit centrale heeft een vermogen van  2 MW. Hoeveel energie wekt deze elektriciteit centrale in 1 dag op?

P = 2000000 W = 2000 kW

E = P x t = 2000 x 24 = 48000 kWh

Opgave 1: E = P x t
Een windmolen heeft een vermogen van 16 kW. Hoeveel energie wekt deze windmolen in een half uur op?

1. 8
2. 32 kWh
3. 8 kWh
4. 28.8 MJ

Brandstof

Verbrandingswarmte van 10 kg hout =  10 x 16 = 160 MJ

Verbrandingswarmte van 0.33 liter benzine = 0.33 x 33 = 10,9 MJ

Opgave 2: De verbrandingswarmte van biogas is 21 MJ/m3. Hoeveel verbrandingswarmte zit er in 12.5 m3 biogas?

1. 263 MJ
2. 262 MJ
3. 1.68 MJ
4. 21 MJ

Rendement

Rendement

Zonnepaneel ontvangt van de zon 125 W per vierkante meter.

Deze zonnepaneel geeft 13 W aan elektrische energie. Wat is het rendement van dit zonnepaneel?

                                                      = 13 / 125 x 100% = 10,4%

 

Opgave 3: Zonnepaneel ontvangt aan stralingsenergie van de zon 125 W per vierkante meter. Het paneel heeft een oppervlak van 2m2.
Het zonnepaneel levert 21 W aan elektrische energie. Wat is het rendement van dit zonnepaneel?

1. 16,8%
2. 8,4%
3. 100%
4. 0,168 %

Zwaarte energie

1500 kg aan water valt 3.8m naar beneden, dan:

Ez = 1500 x 10 x 3.8 = 57000 J

Opgave 4: In een waterkracht centrale valt 1500 kg aan water elke minuut 3 meter naar beneden. Hoeveel zwaarte energie valt er per seconde naar beneden?

1. 4.5 kJ
2. 750 W
3. 45000 W
4. 750 J

Elektrisch vermogen

Elektrisch vermogen = spanning x stroomsterkte

P = U x I

Een scheerapparaat werkt om 5 Volt (spanning). Hij gebruikt 0.3 Ampere aan stroom.

P = U x I = 5 x 0.3 = 1.5 W

Opgave 5: Een waterkracht centrale levert bij een spanning van 50V een stroomsterkte van 3 A. Er valt per seconde 750 Joule zwaarte-energie water naar beneden. Wat is het rendement?

1. 150%
2. 0.2
3. 1,5%
4. 20%