De Bijlesstudent

Energie: rendement en verbrandingswarmte

Bijles NaSk VMBO

Hoe bereken je het rendement?

Het rendement (η) is het percentage van de toegevoerde energie dat nuttig wordt gebruikt. Dit klinkt heel ingewikkeld, maar hier is eigenlijk vrij eenvoudig mee te rekenen. Niet alle energie wordt nuttig gebruikt. Denk bijvoorbeeld aan een lamp. De lamp wordt warm wanneer het een tijdje aan staat. Het rendement is te berekenen met de volgende formule:

schermafbeelding 2021 03 10 om 17.22.10

Wat is de verbrandingswarmte?

De verbrandingswarmte (rv) is de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij verbranding van een bepaalde hoeveelheid brandstof. Elke stof heeft een eigen verbrandingswarmte. Dit kun je zien in BINAS tabel 19. Zo is de verbrandingswarmte van Gronings aardgas bijvoorbeeld 32 x 106 J/m3.

Laten we eens een rekenvraag proberen op te lossen om de begrippen rendement en verbrandingswarmte nog wat concreter te maken.

Rekenvoorbeeld:

Je verbrandt 15 dm3 Gronings aardgas om een pan water op te warmen. Het rendement van dit proces is 75%.
A) Hoeveel energie is er in totaal vrijgekomen? Geef je antwoord in Joule.
Antwoord: 4,8 x 10-5 J (=0,48 MJ)
Uitwerking:
rv = 32 x 106 J/m3.
V = 15 dm3 = 15 x 10-3 m3.
Etotaal = 32 x 106 x  15 x 10-3 = 480000 J = 4,8 x 105 J (=0,48 MJ)
B) Hoe groot is de nuttige energie? Geef je antwoord in Joule.

Antwoord: 3,6 x 105 J (=0,36 MJ)
Uitwerking:

Rendement = nuttige energie / totale energie
0,75 = nuttige energie /
4,8 x 105

Nuttige energie = 0,75 x 4,8 x 10-5 = 3,6 x 105 J (=0,36 MJ)