Antwoordenmodel 2016-1 opdr.18

Wouter stelde deze vraag op 26 maart 2017 om 16:36.

 Goedemiddag,

Ik was bezig met opgave van opdr.18 na te kijken van examen 2016-1. Er staat:

Het vermogen bij topsnelheid is 8,5 kW. Als de Twizy dit een uur vol houdt levert hij dus 8,5 kWh aan nuttige arbeid. De daarvoor benodigde energie is 8,5 / 0,87 = 9,11 kWh. In een uur rijden met topsnelheid legt hij een afstand van 80 km af. Het energieverbruik per km is dus 9,77 / 80 = 0,12 kWh km-1.

Echter beredeneerde ik het zo:
kW / (km/h) = kW*h /km = kWh/km, want als ik zou zeggen 8,5kW in één uur, zou ik op kWh/(km/h) = kWh2/km. Weet iemand waarom het alsnog kWh/km is zoals de uitwerkingen aangeven?

Reacties

Jan van de Velde op 26 maart 2017 om 17:16
dag Wouter,

een andere eenheid voor energie is de joule (en vermogen heeft dan de eenheid watt oftewel joule per seconde).Dan kom je als het goed is uit op
430 000 J/km. 
Bereken het eens via die joule, dan kunnen we daarna, indien nog nodig, eens naar je dimensie analyse met die kWh en die km/h kijken.

groet, Jan
Wouter op 26 maart 2017 om 17:47

Beste Jan,

Als ik dit doe, dan kom ik op:
(8,5*103)/0,87 = 9,770...*103 J/s
(9,770*103)/(80/3600) = 439655... J/km= 439655.../(3600*106) = 0,12212... = 0,12 kWh/km
Hier kwam ik ook al op uit bij mijn vorige berekening met:
kW / (km/h) = kW*h /km = kWh/km.

Echter stond het volgende bij het correctievoorschrift:
Het vermogen bij topsnelheid is 8,5 kW. Als de Twizy dit een uur vol houdt levert hij dus 8,5 kWh aan nuttige arbeid. Als ik dat zou aanhouden in puur eenheden dan (of ik moet iets fout doen) kom ik op:
kWh / (km/h) = kWh*h /km = kWh2/km.

Jan van de Velde op 26 maart 2017 om 18:05

Wouter plaatste:

..//.. 8,5 kW. Als de Twizy dit een uur volhoudt 

dat is dus een vermogen van 8,5 kW gedurende een uur

maar dan ga jij interpreteren:

Wouter plaatste:

want als ik zou zeggen 8,5kW in één uur


en dat is andere taal voor "per uur" , dat is wat anders dan "gedurende een uur" en daarmee tevens natuurkundig nogal onzinnig. Kan op zijn best een betekenis hebben als een toename van vermogen, bijvoorbeeld dat het vermogen van de motor elk uur met 8,5 kW toeneemt. 

Het is dat, of een stomme schrijffout:

Wouter plaatste:

 want als ik zou zeggen 8,5kW in één uur, zou ik op kWh/(km/h) = kWh2/km. 

hier verschrijf je je dan denk ik,  van vermogen in kW bij een bepaalde snelheid naar een energie in kWh bij een bepaalde snelheid.

dat hoort zó te gaan:



of in eenheden

Wouter op 26 maart 2017 om 18:28

Jan van de Velde plaatste:

dat hoort zó te gaan:



of in eenheden



Dat is juist mijn punt, het correctievoorschrift zegt zelf: Als de Twizy dit een uur vol houdt levert hij dus 8,5 kWh aan nuttige arbeid en verplicht je hier om aan te geven dat het in één uur verricht wordt en rekent daar vervolgens mee verder. Terwijl dat na mijn mening niet aangegeven moet te worden, want zoals het hieronder staat, is er doorgerekend met kWh wat zou betekenen dat er het volgende zou staan: (W/(km/h)) = (Wh)/km


   

Eigenlijk zeggen we dus het zelfde dat het: (Wh)/km moet zijn. Echter in het correctievoorschrift zou ik anders uitkomen aan gezien hun 9,77 kWh gedefinieerd hebben en vervolgens 9,77 invullen en niet weer corrigeren naar 9,77Wh. Ik heb namelijk altijd geleerd dat het laatst genoemde leidend is. Vandaar dat ik gedeelte van het correctievoorschrift verwarrend vindt aangezien er wordt doorgerekend met 9,77 terwijl 9,77 het laatst gedefinieerd was als kWh en niet als kW.

 

Jan van de Velde op 26 maart 2017 om 19:42

Wouter plaatste

....het correctievoorschrift zegt zelf: Als de Twizy dit een uur vol houdt levert hij dus 8,5 kWh aan nuttige arbeid en verplicht je hier om ....
het correctievoorschrift verplicht jou nergens toe (behalve op een of andere wijze via een volledige berekening tot een correct antwoord komen).

Er staat nadrukkelijk boven: "voorbeeld van een berekening". 
En dat is niet voor niks.
Er zijn honderd wegen naar Rome. Jij moet naar een energie per kilometer.  Jij zou ook kunnen rekenen:
  • dat er voor een afstand van een kilometer een tijd van 1/80 uur nodig is (t= s/v)
  • dat er bij een vermogen van 8,5 kW dus netto een energie van 8,5 x 1/80 kWh nodig zal zijn (E= P·t)
  • en dat dat bij een rendement van 87 % dus totaal 8,5 x 1/80 : 0,87 kWh vergt. (Eop=Eaf/η)
Nergens laat je dan zien dat die auto in één uur 8,5 kWh verbruikt. Toch krijg je bij bovenstaande aanpak de volle punten. Geheel volgens de algemene correctievoorschriften:

3.3 indien een antwoord op een open vraag niet in het beoordelingsmodel voorkomt en dit antwoord op grond van aantoonbare, vakinhoudelijke argumenten als juist of gedeeltelijk juist aangemerkt kan worden, moeten scorepunten worden toegekend naar analogie of in de geest van het beoordelingsmodel;


Maar stel je voor dat je een beetje vastloopt in de hele berekening, maar dat je wel nog ergens onderweg dat rendement correct toepast, bijvoorbeeld door die 8,5 kW te delen door 0,87 en zo te stellen dat er een brutovermogen van 9,77 kW nodig zou zijn. 

Het correctievoorschrift verplicht de corrector van het examen dan om dat tweede punt "juist gebruik van het rendement" toe te kennen. 

3.2 indien een vraag gedeeltelijk juist is beantwoord, wordt een deel van de te behalen scorepunten toegekend in overeenstemming met het
beoordelingsmodel;

En zo zijn er allerlei berekeningen te bedenken die één van de eerste drie punten op kunnen leveren, los van de foutieve rest. 

Neem die correctievoorschriften dus niet te letterlijk. Maar zorg wel dat je in je berekeningen alle rekenstappen laat zien, inclusief vermelding van wát je berekent.

De veiligste weg daarbij is noteren én gebruiken van formule(s).

Examens corrigeren is helemaal niet zo makkelijk hoor. Bij een wat onheldere notatie van een berekening met foutieve uitkomst kan het nogal een gepuzzel vergen om te zien welk punt je nog wél kan toekennen. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft twee appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)