Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Energie

919 views

Published on

Natuurkunde uitleg voor VWO 3 over energie (test)

Published in: Education
  • Fantastisch werk Jonas! Ik vind jou eigen stijl erg fijn. Erg inspirerend ook. Waarmee maak je je illustraties?
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

Energie

  1. 1. Werk (of Arbeid) De “moeite” die je moet doen om een proces te laten verlopen Iets versnellen Iets optillen Iets vervormen
  2. 2. Energie Dat wat nodig is om werk te verrichten Chemische Energie Iets versnellen Iets vervormen Iets optillen
  3. 3. Er zijn veel verschillende soorten energie Chemische energie Bewegingsenergie (kinetische energie) Hoogte-energie (potentiële energie) Veerenergie Elektrische energie Lichtenergie (straling) Warmte Kernenergie
  4. 4. Wet van Behoud van Energie Bij alle processen blijft de totale hoeveelheid energie gelijk Energie kan niet Energie kan wél verdwijnen worden gemaakt Input worden omgezet Output Omzetting
  5. 5. 1 cal = De calorie (cal) is de oudste eenheid die hoort bij de grootheid energie 1 g water 1 kcal = 1000 cal = 1 Cal 1 liter water, +1 ºC 1 calorie = 4,2 Joule +1 ºC,
  6. 6. 1 J = 10 MJ = De Joule (J) is de SI-eenheid die hoort bij de grootheid energie 100 g 1 meter Met 1 Joule kun je 100 gram (Fz = 1 N) 1 meter optillen Met 10 MJ kun je een mens 24 uur laten leven
  7. 7. De soortelijke warmte (c) van een materiaal geeft aan hoe moeilijk je het kan opwarmen 100 J +25 ºC +250 ºC 1 g water grote c kleine c 1 g koper
  8. 8. c Soortelijke warmte [J / kg / K] De energie (warmte) die nodig is om een bepaalde massa een bepaald temperatuurverschil te geven, bereken je met behulp van de soortelijke warmte Q Energie [J] m Massa [kg] ΔT Temperatuur- verschil [ºC of K]
  9. 9. Oplossingsstrategie in 5 stappen Opdracht In een klaslokaal zit 100 m3 lucht (c = 1,0 J/g/K). Hoeveel Cal heb je nodig om het lokaal 1ºC op te warmen? 1. Gevraagd 2. Gegegeven 3. Kennis 5. Antwoord4. Oplossen ● Hoeveel energie is nodig voor een temperatuurverschil van 1 ºC? ● Volume V = 100 m3 ● Soortelijke warmte c = 1,0 J/g/K ● Q = m • c • ΔT = 100•1000 g • 1,0 J/g/K • 1 K = 105 J = (105 / 4200 ) Cal = 24 Cal ● Je hebt 24 Cal nodig om het lokaal 1ºC op te warmen ● 1 kg = 1000 g ● 1 m3 lucht = 1 kg = 1000 g ● Q = m • c • ΔT ● Δ1º C = Δ1K ● 1 Cal = 4200 J Significantie? Antwoord? Logisch? Eenheid?
  10. 10. Temperatuur zegt iets over de snelheid waarmee moleculen bewegen ºCGraden Celcius -273 20 0 100 water kookt kamer- temperatuur water bevriest absolute nulpunt 293 273 373 0 KKelvin ΔT = 80 ºC ΔT = 80 K
  11. 11. kilowattuurkilowattuur1 1 •1000 J/s • 3600 s= 3,6•106 J/s • s= 3,6•106 J= 3,6 MJ= De eenheid kilowattuur hoort bij de grootheid energie 3600000 J/s • s= P = E / t E = P • t
  12. 12. Uitleg Opdracht maken Vastlopen Klaar zijn Informatie zoeken Nakijken Niet gevonden Fout Goed Nieuwe opdracht kiezen Gevonden Uitleg vragen Practice makes Perfect Van afsnijden leer je niks
  13. 13. Oplossingsstrategie in 5 stappen Opdracht Een wasmachine moet 3,0 L water in vijf minuten kunnen verwarmen van 20 ºC tot 100 ºC. Bereken welk vermogen, in MW, de verwarmings- elementen minstens moeten hebben. 1. Gevraagd 2. Gegegeven 3. Kennis 5. Antwoord4. Oplossen ● Wat is het vermogen van de verwarmingselementen? ● V = 3,0 L ● t = 5 min = 300 s ● ΔT = 100 ºC - 20 ºC = 80 ºC ● P = Q / t = (m • c • ΔT) / t = (3000 g • 4,2 J/g/K • 80 ºC) / 300 s = 1008000 J / 300 s = 3360 J/s = 3360 W = 0,00336 MW ● Het verwarmingselement moet minstens 0,00336 MW leveren ● P = E/t ● E = Q = m • c • ΔT ● 1 L water = 1000 g ● cwater = 4,2 J/g/ºC Significantie? Antwoord? Logisch? Eenheid?
  14. 14. Het kost een bepaalde hoeveelheid energie om boven te komen Vermogen (P) De hoeveelheid energie (E) die per seconde wordt omgezet E Langzaam Zet weinig energie per seconde om Laag vermogen Snel Zet veel energie per seconde om Hoog vermogen
  15. 15. Vermogen (P) De hoeveelheid energie (E) die per seconde wordt omgezet P E t Vermogen [J/s of W] Energie [J] Tijd [s]
  16. 16. Rendement (η) Geeft aan welk percentage van de energie nuttig wordt gebruikt Weinig nuttige energie Veel nuttige energie Laag rendement Hoog rendement
  17. 17. η Pnuttig Ptotaal of Rendement (η) Percentage van de energie of vermogen dat nuttig wordt gebruikt η Enuttig Etotaal Rendement [%] Nuttige of totale energie [J] Rendement [%] Nuttig of totaal vermogen [J/s of W]
  18. 18. Waterstof Hout
  19. 19. Verbrandingswarmte De hoeveelheid energie die vrijkomt bij verbranding van een stof hout 15 MJ/kg diesel 45 MJ/kg waterstof 140 MJ/kg
  20. 20. E m sM Vaste stof Verbrandingswarmte De hoeveelheid energie die vrijkomt bij verbranding van een bepaalde massa of volume van een stof Energie [MJ] of E Energie [MJ] V sV Vloeistof of gas Massa [kg] Verbrandings- warmte [MJ/kg] Volume [m3 ] Verbrandings- warmte [MJ/m3 ]
  21. 21. Brandstof Verbranden Warmte Stoommaken Bewegende lucht Turbine aandrijven Bewegende draai-as Dynamo aandrijven Elektrische energie Energiecentrale
  22. 22. Oplossingsstrategie in 5 stappen Opdracht Hardlopen kost 500 W. Hoeveel minuten lang moet je hardlopen om de energie-inhoud van een liter cola (44 kcal per 100 mL) te verbruiken? 1. Gevraagd 2. Gegegeven 3. Kennis 5. Antwoord4. Oplossen ● Wat is de tijd die je moet hardlopen om een hoeveelheid energie te gebruiken? ● P = 500 W ● V = 1 L = 1000 mL ● SV = 44 kcal per 100mL = 0,44 kcal per mL ● t = E / P = (V • SV ) / 500 W = (1000 mL • 0,44 kcal/mL • 4200 J/kcal) / 500 W = 1.848.000 J / 500 J/s = 3696 s = 62 minuten ● Je moet 62 minuten hardlopen om de energie van 1 L cola te verbruiken ● E = P • t ○ t = E / P ● E = V • SV ● 1 kcal = 4200 J Significantie? Antwoord? Logisch? Eenheid?
  23. 23. Bij warmte-overdracht koelt één voorwerp af om een ander voorwerp op te warmen Het hout krijgt een lagere temperatuur door warmte over te dragen aan de pot De pot krijgt een hogere temperatuur door de warmte van het hout De omringende lucht krijgt een hogere temperatuur door de warmte van het hout (“warmteverlies”)
  24. 24. De hoeveelheid opgenomen warmte hangt af van de afgestane warmte en het rendement Qopgenomen Opgenomen warmte [J] Rendement van overdracht [%] ηQafgestaan Afgestane warmte [J]
  25. 25. Intensiteit De hoeveelheid vermogen dat een oppervlak bereikt Lage intensiteit Hoge intensiteit
  26. 26. I P A Intensiteit [W/m2 ] Vermogen [W of J/s] Oppervlak [m2 ] Intensiteit De hoeveelheid vermogen dat een oppervlak bereikt
  27. 27. De Aanbevolen Dagelijks Hoeveelheid (ADH) energie verschilt per persoon Gemiddeld voor volwassenen 2000 kcal 2500 kcal Extra sporten vergroot de ADH kcal per uur bron: Harvard Health Publications 1000800700 600500250
  28. 28. Onze organen delen de energie uit ons voedsel Skeletspieren (22%) Brein (20%) Lever (18%) Hart (9%) Nieren (8%) Weefsel (6%) Overig (19%)
  29. 29. Fossiele brandstof Eindige voorraad chemische energie die gedurende miljoenen jaren in de grond is opgeslagen uit plantaardig en dierlijk materiaal Olie Aardgas Kolen
  30. 30. Duurzame energiebronnen Vormen van energie die niet op kunnen raken en waarvan het gebruik geen negatief effect heeft op de generaties na ons Zonne-energie Windenergie Waterkrachtcentrale

×