Dag Dunja,

rendement is een heel simpel procentsommetje: je moet zien uit te vissen hoeveel nuttige energie (E_nut) je ergens UIThaalt, tegenover de totale energie die je ergens INstopt (E_in). Je rendement wordt dan: (E_nut/E_in)x100%.

Het komt er dus op neer dat je de tekst van de opgave goed leest en die gegevens eruitvist. bijvoorbeeld een elektromotor van een pomp gebruikt 1 kWh elektrische energie om 1000 kg water 20 m omhoog te pompen.

 

1 kWh = 3 600 000 J elektrische energie (da's wat je er INstopt), 

je pompt met die energie 1000 kg water 20 m omhoog:

E=m·g·h = 1000·9,81·20 = 196 000 J) (da's wat je er nuttig UIThaalt)

Het rendement van de pomp is dan (196 000 / 3 600 000) x 100 % = 5,4 %

Duidelijker zo?

Groet, Jan

 

Hoe bereken je Enut en Eop?
Het rendement: Enut/Eop x 100%

dag Paprika Stok,

Dat hangt er helemaal van af: in wat voor context? Wat is het verhaal hierbij?

groet, Jan

Voor en practicum van natuurkunde zijn we bezig met een joulebeker.
U = 20 V
I = 35.7 mA
Tijd = 20 minuten

Vraag luidt:
1) hoeveel energie heb je gebruikt (Eop) tijdens de proef?
2) bereken het rendement van de opstelling.

Groetjes,

in dit geval voer je energie toe uit elektriciteit.
Met spanning en stroomsterkte (wel omrekenen naar hele amperes)kun je het toegevoerde vermogen berekenen, en energie is vermogen x tijd (wel omrekenen naar seconden).
En dan heb je Eop.

Voor het rendement hebben we geen gegevens. Ik neem aan dat dit ging om een elektrisch dompelaartje in een hoeveelheid water. We hebben dan gegevens nodig over de hoeveelheid water en hoeveel dat in temperatuur steeg, zodat we eerst nog de nuttige energie kunnen berekenen. 

Groet, Jan

Ik stuur u even de gegevens:
-100mL water
-20 V
-Begin temp. 24 graden
-Eind temp. 26.7 graden
-Temp. stijging is 2.7 graden
-Soortelijke warmte hebben we zelf uit moeten rekenen en dat was:
c = Q / m x   delta  T

Q = 856.8

m = 100 mL = 100 gram

delta T = 24 – 26.7 = 2.7  ˚C

c = 856.8 / 100 x 2.7

c= 3.17

Genoeg informatie?

we zijn  hier geen uitwerkfabriekje hoor.....

je hebt helemaal geen soortelijke warmte kunnen moeten berekenen. Soortelijke warmte is voor water bekend en dus als gegeven bruikbaar, n.l. c_water = 4185 J/kgK

maar volgens wat ik je zei:
kun je die Eop berekenen. 

E_af bereken je dan als de Q uit Q=m x c x ΔT 
daarvoor heb je nu de gegevens.

Ja, snap ik.. Maar de vraag was dat we zelf het soortelijk warmte moesten uitrekenen, en uitleggen waarom het niet overeen kwam met 4,2 J/g C.

Nog bedankt voor de uitleg!

Nou snap ik het niet meer, want eerder zei je nog:Dus, wat is nou eigenlijk de bedoeling??

vraag 1 hád je al beantwoord, aan de hand van de gegevens van die dompelaar, want op een andere manier kun je die 856,8 J niet hebben berekend. Dus waarom vraag je daar nog naar?
En met vraag 2 had ik je nét in de goeie richting gestuurd, maar die vraag bestaat nu ineens niet meer? 

Groet, Jan

hoeveel kWh levert het op als ik van een hoogte van 20 meter 2 uur lang 5 liter water per seconde laat stromen?

Hallo Gert Jan,

Die vraag is ook niet makkelijk te beantwoorden, net als bij de vragen van dunja en Paprika Stok.

Als je water laat vallen, wordt er energie omgezet. Het water heeft zwaarte-energie voor het valt. (Kan je die uitrekenen?)

Omdat je praat over kWh, ga ik er vanuit dat je de zwaarte-energie wilt omzetten in elektrische energie (klopt dat?). Daar heb je een apparaat voor nodig (een schoepenrad? turbine?), waarvan we het rendement niet kennen...

Groet,
Willem
 

Hoi Willem,
ik wil energie inderdaad opvangen met turbine, er zal dus energieverlies zijn van ongeveer 10%. Maar als ik de formule Epotentieel = M × g × h is de uitkomst: 5 x 10 x 20 = 1000 Maar wat is die duizend? Watt per seconde, en zo ja is dat dan 1000 x 3600 = 3 600 000 watt per uur? Dus 3 600 kilowattuur? Dat lijkt me te veel

Energie is in joules  1 J = 1 Nm
Vermogen is in watt  1 W = 1 J/s

Je aangehaalde W/s is een onzin-eenheid: J/s² alsof het vermogen elke seconde groter wordt.
Je bedoelt ongetwijfeld Ws (= J/s . s = J = energie) = het vermogen gebruikt IN 1 seconde, niet PER seconde.  Bij IN seconde kun je zelf bepalen hoelang je doorgaat: energie = vermogen x tijd
Bij PER seconde weet je hoeveel energie je gebruikt heb in een tijdsinterval en wil je het gebruik in elke seconde ervan middelen.

Het zelfde onuitroeibare misverstand is bij kWh. Dat zijn het aantal kW (=vermogen = energie/seconde) dat IN een uur wordt gebruikt. Niet PER uur.

hoi Theo,
ik begrijp je niet, als je zegt er wordt telkens  10kW in een uur verbruikt, dan is dat toch  een verbruik van 10 kwh per uur?
ik wil graag weten hoeveel kWh mijn instalatie zou opleveren, kun je dat berekenen? Dus hoeveel kilowatt in 1 uur.
Hopelijk weet je het

En daar begint dus het misverstand.

Jouw redenering gaat alleen op als je het vermogen in een bepaalde tijd afneemt en ook alleen over die tijd het vermogen berekent (maar dat wist je dan al):  10 kW x 1 uur = 10 kWh. Dat is dan 10 kWh/uur = 10 kW

Maar... als het vermogen 10 kW (=kJ/s) is en je gebruikt dit een uur lang (10 kWh aan energie gebruikt) en in het volgende uur gebruik je hem maar 30 minuten, dus 5 kWh energie.  Dat is samen 15 kWh energie. Gebruikt in 2 uur, dus "gemiddeld"  15 kWh/2h = 7,5 kW  als "gemiddeld vermogen".

Hier zit het verschil. Vermogen druk je uit in energie/tijd (J/s). En de gebruikte energie vind je door dit vermogen te vermenigvuldigen met de tijdsduur t₁ waarin je dat vermogen afneemt.
Als je daarna nog een tijdje  t₂ geen vermogen afneemt, dan is over die totaaltijd het vermogen te bepalen als energie/tijd maar nu is de tijd gelijk aan t₁+t₂ en niet meer t₁ alleen. Daardoor is het nieuw berekende vermogen lager geworden. Maar dat is natuurlijk onzin.
Een wasmachine van 1000 kW zal als het 1,5 uur werkt 1500 kWh energie gebruiken. Daarna gebruik ik hem 1,5 uur niet. Het vermogen van de wasmachine zou dan ineens 1500/3 = 500 kW zijn????

hoi Theo,
okay, ik begrijp het. Mijn vraag die dan blijft is:
hoeveel kW levert het op als ik van een hoogte van 20 meter 2 uur lang 5 liter water per seconde laat stromen?
kun je dat aangeven????

dag Gert-Jan,

dan begrijp je het dus nog niet :(

vermogen is de energie die in één seconde geleverd kan worden. 

energie druk je uit in joule, tijd in seconde

vemogen druk je dus uit in joule per seconde,
en die J/s heeft de zondagse naam watt gekregen (naar James Watt) 

energie is dus vermogen x het aantal seconden dat dat vermogen geleverd wordt. Dan heb je je joules weer terug, J/s x s = J 

Omdat die joule een héél kleine hoeveelheid energie voorstelt doen ze dat in de meterkast anders.
Dan pakken ze het vermogen in kilowatt (1000 W= 1 kW) en de tijd in uren.
energie is dus vermogen x tijd
maar dan dus  kilowatt x uur = kilowattuur

Daar kun je dus op verschillende manieren naar toe.

Je had al vastgestled dat 5 kg water op 20 m hoogte een potentiële energie had van Ep = m·g·h = 5 x 10 x 20 = 1000 
Dat is energie, en druk je dus uit in J. 

1000 J. 
elke seconde valt er 5 kg water, er komt dus elke seconde 1000 J vrij.

1000 J/s = 1000 W 

en dat gedurende 2 uur.....

groet, Jan

Hoi Jan,
geweldig, weer een stap dichterbij het antwoord op mijn vraag.
Mag ik dan stellen/zeggen:
1 000 J/s twee uur achtereen levert op: 1 000 x 3 600 x 2 is 7 200 000 joule op?
en dat is 7 200 kWh ???

nee, 1 kW x 2 h = 2 kWh

met een vermogen in kilowatt en een tijd in uren reken je een energie uit in kilowattuur
met een vermogen in watt en een tijd in seconden reken je een energie uit in wattseconde, (en dat is hetzelfde als  joule)

Omdat er 1000 W in een kW gaan, en 3600 s in een uur, betekent dat ook dat er 3 600 000 joule in een kilowattuur gaan. (1 kWh = 3 600 000 J)
Dus jouw 7 200 000 J gedeeld door 3 600 000 J/kWh geeft dan weer netjes je 2 kWh .

Hoi Jan,
bedankt, dus als iets 1.000 watt per seconde oplevert is dat 1kw en na 1 uur 1kWh, toch?

dat rooie is onzin. Dat is alsof je zegt dat een auto 20 km/h per seconde rijdt

het vermogen is 1000 watt
of
het vermogen is 1000 joule per seconde

die twee betekenen precies hetzelfde

Formule:
E = P x t (energie = vermogen x tijd)

voor een energie in de eenheid kWh, vul een vermogen in kilowatt en een tijd in uren in.
voor een energie in de eenheid J, vul een vermogen in watt en een tijd in seconden in.


als er 5 L water 20 m naar beneden valt levert dat 1000 J energie
als dat in één seconde gebeurt is het vermogen van die waterval dus
1000 J / 1 s = 1000 J/s = 1000 W .

als die waterval 2 uur loopt levert dat dus

P= 1000 W = 1 kW
t = 7200 s  = 2 h
E= P x t = 1000 x 7200 = 7 200 000 J
of 
E= P x t = 1 x 2 = 2 kWh

Hoi Jan,
ik denk dat ik het nu (pas) begrijp. Je gaat eerst het vermogen berekenen en dan kun je de energie berekenen.
Dus:

Stap 1 vermogen bepalen en dat is:  Epotentieel = M × g × h 
Stap 2 opgeleverde energie is: E= P x t

Vermogen = energie/tijdsinterval (voor de meeste centrales en machines: de energie die ze continu opwekken of gebruiken per seconde)

Epot = mgh  is een energie die vrijkomt als een voorwerp in het zwaartekracht veld h meter daalt. Of de energie die nodig is om het h meter te laten stijgen.

Stel dat je een hijskraan gebruikt op het omhoog te trekken. Stel dat mgh = 100 kg x 10 m/s² x 100 m = 100 000 J die het voorwerp van 100 kg massa erbij krijgt als het 100 m opgehesen wordt.
Als de hijskraan dit in 1 s doet, dan is het vermogen van die kraan 100 000/1 = 100 000 W = 100 kW
Als hij het in 100 s doet is zijn vermogen maar 100 000/100 = 1000 W = 1 kW
In het laatste geval kun je met een minder krachtige kraan volstaan. Maar het duurt dan wel langer om dezelfde taak te volbrengen.

Uit jouw antwoord blijkt dat je energie en vermogen nog steeds door elkaar haalt. Op een lamp staat ook iets als "60 W" voor diens te gebruiken vermogen. Hoeveel energie het gebruikt hangt af van hoelang de lamp brandt.
1 s:  E=Pt = 60 x 1 = 60 J
60s: 60 x 60 = 3600 J
3600 s (=1 uur) = 60 x 3600 = 396000 J = 60 Wh = 0,06 kWh

inderdaad helaas. komt denk ik mede door de gegevens in het sommetje, bijv die L/s, dat dat een beetje vaag blijft 

Ander sommetje dan dat dat probleem beter blootlegt:

11. Een diesel generator met een rendement van 35% verbruikt in een uur 30 MJ aan chemische energie.
a. Bereken de nuttig verbruikte energie in kWh.
dit is een vraag van een oefensom maar hoe bereken ik deze?

hoi sanne, ik denk dat je dan 35%/100% doet en dat x het aantal watt. maar dan moet je wel mj naar watt omrekenen om aan die watt te komen.

Kleine aanvulling.

Je krijgt de energie in MJ gedurende een uur.  De kWh is de energie (in kJ uitgedrukt) die in een uur gebruikt wordt. 

rendement 35% dus
35/100 x 30 MJ = 10,5 MJ
Dit is de energie nuttig gebruikt in een uur (de rest gaat "verloren").
Als je aanneemt dat dit gelijkmatig gebeurt dan kun ook het vermogen uitrekenen: energie/tijd (J/s = W) = 10,5 MJ/(3600 s)= 2,917 kW

De gekke eenheid kWh is dan weer de energie die in een uur gebruikt wordt: ofwel vermogen x tijd = vermogen x 1 h
maar dat wisten we al: 2,917 kW x  1h = 2,917 kWh

Het "geniep" in deze vraag zit in de omwisseling van J naar kWh
(Binas tabel 5 geeft een omrekenfactor: 1 kWh = 3,6.10⁶ J: in ons geval 10,5 MJ = 10,5 .10⁶ /3,6.10⁶ kWh = 2,917 kWh - wat we eerder al op een andere manier uitrekenden)

voor vmbo is dat Binas tabel 2

groet, jan

Als je het rendement moet berekenen bij een som, hoe weet je dan wat de nuttige energie is?

de massa, de tijd, de spanning, de temperatuur en het vermogen zijn gegeven.

ongeacht wat gegeven in een situatie (en geen idee wat die is bij jou) is dien je uit te kunnen rekenen:
- totale energie die gebruikt wordt (afgenomen)
- energie gebruikt om te doen wat je moet doen(nuttig)

Het rendement is dan, zoals altijd, het quotient van nuttig/afgenomen.

Aan de opsomming die je geeft kun je de afgenomen energie berekenen (vermogen x tijdsinterval). Die massa verandert blijkbaar van temperatuur: hoeveel graden? Dan kun je de warmte (energie) uitrekenen die de massa opnam. Die energie gedeeld door de afgenomen energie is dan het rendement

de massa is 1,5 kg en de temperatuur is 28 graden celcius. Het vermogen is 2000 Watt en de tijd 280 seconden.

Hoe kun je dan de warmte uitrekenen die de massa opneemt?

de massa van wat? Van welke temperatuur naar welke temperatuur?
Uit je onvolledige gegevens lijk je zelf niet goed te snappen wat gevraagd wordt en dan wordt het "hoe" van de berekening wel erg moeilijk.
Begin eens met de exacte vraag weer te geven want momenteel vertel je niet alles.

Bij opwarming geldt (zie je boek)  E = m c_w ΔT
(zolang er geen faseovergangen betrokken zijn in de temperatuursverandering)

ik zit vast bij volgende oef. kan iemand mij helpen aub.
"In een spaarlamp wordt 240 kJ elektrische arbeid toegevoerd. Het rendement van de lamp is 65%. Bereken hoeveel nuttige energie onder de vorm van licht ontstaat."

Even als een wiskundesommetje gepresenteerd: 

Als je braaf bent krijg je 240 euro van me. Je mag dan wel maar 65% zelf houden, de rest moet je verscheuren. Met hoeveel nuttige euro's neemt je koopkracht dan toe? 

Maar ik neem aan dat je dit ook netjes moet gaan uitwerken, want mijn leerlingen krijgen, als ze dit als een wiskundesommetjea afleveren, op zijn best de helft van de punten. Dan heb je vast een formule gekregen die minstens sterk lijkt op:



en dan maar netjes gegeven en gevraagd op een rijtje zetten, formule noteren in juiste vorm, invullen, uitrekenen en de juiste eenheid erachter. 

groet, Jan 

we hebben een formule gekregen maar we hebben niet de juiste gegevens om die formule toe te passen

Jan geeft aan (zoals alle antwoorden in deze vraag) dat rendement het deel is van de volle 100% geleverde arbeid/energie/kracht enz dat voor de bedoelde actie kan worden aangewend. Da's altijd minder dan de volle 100% want een deel "verdwijnt" in opwarming, wrijving en andere zaken.

Dus DENK EENS NA en kijk dan of daar een formule voor nodig is of gewoon gezond verstand met wiskunde kennis van de 1e klas of zelfs basisschool.

65% van het totaal aan energie (dat is dus 0,65-ste deel) wordt nuttig gebruikt. Als de energie 100 J is dan is dat maar 0,65 x 100 = 65 J. Dus in jouw geval?

hoeveel vermogen in kwh houd ik over als ik 1000 ltr  water 5 meter naar beneden laat stromen en via een dynamo electra opwek.

dank john

1000 L water valt 5 m naar beneden.
Hoeveel massa heeft 1000 L water?
Hoeveel zwaarte-energie komt vrij als je die massa 5 m laat zakken?
Hoeveel van die energie wordt door die massa ingepikt om snelheid te krijgen (kinetische energie)?
Het restant is theoretisch beschikbaar voor elektrische energie. In praktijk zal het minder zijn door warmte, geluid (geraas bij naar beneden storten), wrijving in de turbines die energie omzetten.

Dus er is geen antwoord op je vraag te geven zolang we niet weten hoeveel energie op ongewenste manieren wordt afgetapt om andere dingen mee te doen (geluid,warmte,wrijving e.d.).
Dynamo's (deel van de turbines) hebben niet 1 unieke rendementswaarde.
Maar zoek/google eens naar dynamo en rendement. Of nog sneller: watercentrale en rendement. In het Engels zijn er vast meer "hits" dan in het Nederlands. 

Hey, ik heb een vraag. Morgen heb ik fysica examen en op een voorbeeld toets staat een oefening die ik niet goed begrijp:
op een label van een elektrisch toetsel staat een rendement van 0,59 vermeld. Dit betekent dat.. 
a) 41% van de elektrische energie wordt omgezet in nuttige energie en 59% wordt omgezet in niet nuttige energie
b) 59% van de elektrische energie wordt omgezet in nuttige energie en 41% wordt omgezet in niet nuttige energie
c) 59% van het geheel aan energie overblijft en 41% van de energie verdwijnt
d) geen van bovenstaande

kan iemand mij helpen?

Dag Mirte,
Wil je schrijven wat volgens je boek wordt bedoeld met het rendement van een toestel?
Kan energie verdwijnen of 'uit het niets' erbij komen?
Wat is het precies dat je niet goed begrijpt?
We helpen je vanavond graag verder.
Groet, Jaap

Hey,
De definitie van rendement in mijn boek is: 'het rendement is de verhouding van de nuttige energie tot de totale energie.' De formule die we voor rendement hebben gezien is: n = 🔺E nuttig /🔺E totaal = W nuttig / W totaal.

Ik snapt niet goed hoe ik met deze formule (en definitie) de oefening kan oplossen aangezien er geen nuttige of totale energie is gegeven, enkel het rendement. Er staat ook nergens in mijn boek vermeld hoe we dat zouden moeten doen, maar ik vrees dat mijn leerkracht dit morgen wel op het examen zal vragen en ben daarom opzoek naar hulp voor hoe ik deze oefening zou moeten oplossen :) 

Mirte

Dag Mirte,
Dat is een goed begin: 'het rendement is de verhouding van de nuttige energie tot de totale energie.'
De verhouding betekent 'het een' gedeeld door 'het ander'.

Voorbeeld: als het rendement van een toestel 0,25 of 25⁄100 25% is, dan geldt

Vul eens in: de nuttig geleverde energie is …% van de totale verbruikte energie.

In deze oefening is de verhouding gelijk aan 0,59 ofte wel 59%.
Welke keuze a,b,c,d is nu goed, denk je?

Je kunt gerust meer vragen stellen.
Groet, Jaap

Hallo,
Ik heb een vraagje:
(dit is een opdracht uit een oefentoets uit mijn boek)

Een ventilator (1,6kW) staat 5,5 uur aan en produceert 5,32 MJ aan warmte.
(vraag 1) Bereken hoeveel dit kost (1kWh kost €0,22).
mijn berekening is dan: €0,22 x 1,6 = €0,35 x 5.5 =(afgerond) €1,94
(vraag 2) Bereken het redement.
­en dan snap ik dus niet hoe ik de formule η = ^E nuttig x 100% hier op toe pas.
                                                                                        ^Etotaal
Groetjes,

Dag Donna,
Vraag 2
• Wat is bij een elektrische ventilator de nuttige energie? Kies uit de geleverde beweging (beweginsenergie), de ontstane warmte en de elektrische energie.
En wat is de totale energie?
• Met welke formule kun je de omgezette elektrische energie E berekenen, nu je het vermogen P en de tijdsduur t kent? Hoeveel joule elektrische energie wordt in 5,5 uur omgezet?
• Hoeveel joule warmte ontstaat er?
• Hoeveel joule bewegingsenergie ontstaat er?
• Hoe vul je hiermee de formule in?

Vraag 1
Je uitkomst is goed. De manier waarop je het noteert is niet helemaal goed.
Je 'breit' je twee losse stappen aan elkaar.
Je noteert als eerste stap €0,22 x 1,6 = €0,35 per uur. Goed.
Noteer apart als tweede stap: €0,35 x 5,5 = €1,94
En het is netjes om eerst de formule E=P·t te noteren.
Groet, Jaap

Beste,

Ik heb recent het thema rendement bekeken bij fysica en ik had hier nog een vraagje over. We hebben in tegenstelling tot de rest van deze vraagbaak geleerd 'rendement = Enuttig/Eomgezet'.
Er is een vraagstuk in mijn boek waarbij ik de snelheid van een vallende boterham moet berekenen. De hoogte, massa en het rendement zijn gegeven. Ik begrijp dat ik hier moet werken met Epotentiëlegravitatie en Ekin. Ik begrijp echter niet hoe ik moet weten welke van deze twee de nuttige- of omgezette/totale energie is. 
Zou iemand mij daarbij willen helpen?
Met vriendelijke groet

Ik heb geen idee wat rendement van een vallende boterham is.
Er vindt een  energie omzetting plaats van zwaarte-energie (hoogte) naar maximale snelheid (kinetische energie).  Als er geen lucht zou zijn (op de maan) dan gaat alle energie daar naar toe:
mgh = 1/2 mv² 
Nu is er wel lucht en die neemt een deel van die energie af (wrijving) en alleen wat overblijft wordt kinetische energie:

mgh = 1/2 mv² +  Q_wrijving  
Met rendement bedoel je normaal gesproken de energie die je nuttig gebruikt voor een doel (zoals verwarmen, verplaatsen) tov de energie die ervoor nodig hebt om ook allerlei onbedoelde processen te "betalen". Zoals benzine waarvan een deel "verloren" gaat in opwarming van de automotor en daarmee niet beschikbaar is voor de voortbeweging. 
Een boterham die valt doet niks nuttigs (valt alleen). Dus rendement? Welk? Waarvan?

Beste Theo,

Mijn excuses; ik was niet compleet in mijn beschrijving. De vallende boterham verliest 18 procent energie aan warmte. 

Met vriendelijke groet

Dus is het "rendement" 100 - 18 = 82 % 
Al slaat gebruik van "rendement" nergens op.
De eindsnelheid van de boterham is dan te berekenen uit 1/2 mv² = 0,82 x mgh

Ok bedankt. Dat begrijp ik. Om mijn originele vraag zelf te beantwoorden: de zwaarte-energie is de totale energie want van daaruit begin je en die wordt omgezet in mijn kinetische energie. De kinetische energie is 'nuttig' omdat we daarmee overblijven. 
Klopt dat ongeveer zo?

Dag Lasse,
Ja, dat klopt als de kinetische energie in dit verband wordt beschouwd als de gewenste of nuttige soort energie.
Groet, Jaap

hoe bereken je etotaal

dag Anne,

Dat hangt er helemaal van af welke gegevens je hebt. Dus zet je oefening maar eens letterlijk en volledig, inclusief eventuele afbeeldingen of tabellen, hier neer. Dan gaan we daar samen eens naar kijken.

Groet, Jan