Hoofdstuk 3.4 - Rendement - VWO3

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 3 - Rendement  VWO3

Vormen van energie

Bijvoorbeeld:

Warmte

Bewegingsenergie (arbeid)

Elektrische energie

Chemische energie

Kernenergie

Stralingsenergie

Herhalen

Omzetten van energie

Verandering van kwaliteit

Waarde. De bruikbaarheid van die energiesoort.

Geen verandering van kwantiteit

Dus GEEN verandering van hoeveelheid energie

Wet van behoud van energie

Herhalen

Soortelijke warmte

Q = c · m · ΔT

  

Hierin is:

• Q de warmte in joule, afgekort met J;

• c de soortelijke warmte in joule per gram en per graad Celsius dus: J/(g °C);

• m de hoeveelheid stof in gram (g);

• ΔT = Teind− Tbegin de gewenste temperatuurstijging in graden Celsius (°C).

Herhalen

Rekenen

Formules:               E = P ⋅ t

                                    Q = c ⋅ m ⋅ ΔT

                                                                          Let op de juiste eenheden!!

Stappenplan:        GG-FIRE

Herschrijven van formules:      Balansmethode

Herhalen

Warmteverlies

"Verlies" is misleidend --> Wet van behoud van energie 

Warmte verplaatst zich op drie manier:

• Geleiding
• Stroming
• Straling

En altijd van een plek met een hoge temperatuur naar een lage.

Herhalen

Herhalen

Rendement

De hoeveelheid energie die nuttig wordt gebruikt als percentage van het totaal aan energie dat wordt omgezet

Rendement

Hierin is:

                 = het rendement

                       = de hoeveelheid nuttig gebruikte energie in joule (J)

                       = de hoeveelheid totale energie in joule (J)

η=​E​tot​​​​E​nut​​​​⋅100%

η

E​nut​​

E​tot​​

Rendement

Hierin is:

            = het rendement

                  = het nuttig gebruikte vermogen in watt (W)

                  = het totale vermogen in watt (W)

                                  Want:     watt (W)  = joule per seconde (J/s)

η=​P​tot​​​​P​nut​​​​⋅100%

η

P​nut​​

P​tot​​

Voorbeeld Rendement

Als de zon volop schijnt, is het ingestraalde vermogen bij een berghut 1000 W/m². Een zonnepaneel met een oppervlakte van 1,8 m² levert dan een maximaal vermogen van 288 W .

Bereken het rendement van dit zonnepaneel.

Stookwaarde

De warmte die vrijkomt als een bepaalde hoeveelheid brandstof wordt verbrand

Bijvoorbeeld Nederlands aardgas:  32 MJ /m³

Een hr-combiketel

HR betekent Hoog-rendement

Combi: radiator + kraan

Moderne ketel boven de 90% 

Voorbeeld Combiketel

Een combiketel verbrandt 0,12 m³ aardgas en verwarmt daarmee 11 L water van 18 °C tot 72 °C.

Bereken het rendement van de combiketel.

.