Natuurkunde hoofdstuk 8: zuinig met energie.
Paragraaf 1: rendement.
Hoewel er geen energieverlies bestaat, wordt energie die vrijkomt in een ongewenste en
nutteloze vorm als verloren beschouwd.
Rendement(η ): het deel van de toegevoerde energie dat wordt omgezet in nuttige energie.
E nuttig
Formule voor rendement: η=
E¿
- η : het rendement (geen eenheid, is een getal tussen 0 en 1).
- Enuttig: de nuttige energie die afgegeven wordt in joule (J).
- Ein: de energie die in de energieomzetter wordt gedaan in joule (J).
Als je het rendement in procenten wil uitdrukken moet je na de bovengenoemde formule
nog x100% doen.
Als je te maken hebt met vermogens (P) in plaats van energie (E), kun je de E in de formule
vervangen voor de P (in watt, W).
E en P kun je altijd in elkaar omrekenen met E= P ∙ t.
1,0 kWh= 3,6 ∙ 106 J (BINAS tabel 5)
- Als je het vermogen uitdrukt in watt en de tijdsduur in seconde, vind je de energie in
joule.
- Als je het vermogen uitdrukt in kilowatt en de tijdsduur in uur, vind je de energie in
kilowattuur.
Paragraaf 2: energiebesparing.
Rolweerstand: ontstaat doordat wielen en wegdek vervormen als de wielen over dat wegdek
rijden.
- Hoe groter de vervorming van het wiel en wegdek, hoe groter de rolweerstand.
- Is recht evenredig met de massa: 2x zo zwaar betekent 2x zo grote rolweerstand.
Luchtweerstand: tegen de persoon of het voertuig botsen luchtmoleculen die een
tegenwerkende kracht uitvoeren.
- Een 2x zo grote snelheid zorgt voor een 4x zo grote luchtweerstand.
- De grootte van het frontale oppervlak heeft ook invloed op de luchtweerstand.
Schuifweerstand: ontstaat als twee oppervlakken over elkaar heen schuiven.
Zuinig rijden:
- Langzamer rijden kleinere tegenwerkende luchtweerstand.
- Sneller schakelen naar een hogere versnelling bespaart energie.
- In een kleinere, lichte auto rijden met een zuinigere motor minder rolwrijving.
- Een hybride auto rijden. Heeft zowel een verbrandingsmotor als elektrische motor.
Vliegwiel: zwaar voorwerp dat kan draaien om een as. In zo’n wiel kan kinetische energie
worden opgeslagen.
Remmen met een dynamo: in plaats van met remschijven remmen die heet worden. De
stroom uit de dynamo laadt accu’s op.
Paragraaf 3: opwekking van elektrische energie.
In een generator (te vergelijken met een dynamo) wordt wisselspanning opgewekt. Als de
stroomkring is gesloten gaat de stroom steeds heen en weer.
Bij wisselspanning verandert de grootte van de spanning continu.
Paragraaf 1: rendement.
Hoewel er geen energieverlies bestaat, wordt energie die vrijkomt in een ongewenste en
nutteloze vorm als verloren beschouwd.
Rendement(η ): het deel van de toegevoerde energie dat wordt omgezet in nuttige energie.
E nuttig
Formule voor rendement: η=
E¿
- η : het rendement (geen eenheid, is een getal tussen 0 en 1).
- Enuttig: de nuttige energie die afgegeven wordt in joule (J).
- Ein: de energie die in de energieomzetter wordt gedaan in joule (J).
Als je het rendement in procenten wil uitdrukken moet je na de bovengenoemde formule
nog x100% doen.
Als je te maken hebt met vermogens (P) in plaats van energie (E), kun je de E in de formule
vervangen voor de P (in watt, W).
E en P kun je altijd in elkaar omrekenen met E= P ∙ t.
1,0 kWh= 3,6 ∙ 106 J (BINAS tabel 5)
- Als je het vermogen uitdrukt in watt en de tijdsduur in seconde, vind je de energie in
joule.
- Als je het vermogen uitdrukt in kilowatt en de tijdsduur in uur, vind je de energie in
kilowattuur.
Paragraaf 2: energiebesparing.
Rolweerstand: ontstaat doordat wielen en wegdek vervormen als de wielen over dat wegdek
rijden.
- Hoe groter de vervorming van het wiel en wegdek, hoe groter de rolweerstand.
- Is recht evenredig met de massa: 2x zo zwaar betekent 2x zo grote rolweerstand.
Luchtweerstand: tegen de persoon of het voertuig botsen luchtmoleculen die een
tegenwerkende kracht uitvoeren.
- Een 2x zo grote snelheid zorgt voor een 4x zo grote luchtweerstand.
- De grootte van het frontale oppervlak heeft ook invloed op de luchtweerstand.
Schuifweerstand: ontstaat als twee oppervlakken over elkaar heen schuiven.
Zuinig rijden:
- Langzamer rijden kleinere tegenwerkende luchtweerstand.
- Sneller schakelen naar een hogere versnelling bespaart energie.
- In een kleinere, lichte auto rijden met een zuinigere motor minder rolwrijving.
- Een hybride auto rijden. Heeft zowel een verbrandingsmotor als elektrische motor.
Vliegwiel: zwaar voorwerp dat kan draaien om een as. In zo’n wiel kan kinetische energie
worden opgeslagen.
Remmen met een dynamo: in plaats van met remschijven remmen die heet worden. De
stroom uit de dynamo laadt accu’s op.
Paragraaf 3: opwekking van elektrische energie.
In een generator (te vergelijken met een dynamo) wordt wisselspanning opgewekt. Als de
stroomkring is gesloten gaat de stroom steeds heen en weer.
Bij wisselspanning verandert de grootte van de spanning continu.
