Vermogen & Rendement
Tar stelde deze vraag op 16 februari 2021 om 19:21.Hoii
Kan iemand even helpen met volgende oefening:
Een lift gaat naar boven over 12,5 m. De gemiddelde kracht die de motor daarvoor moet uitoefenen is 17,6 kN. Het verbruik aan elektrische energie is 720 kJ. Bereken het rendement.
Moet ik dit gebruiken: η = Enuttig / Everbruikt
Ik had ook zo'n oefening maar die is wel gelukt.
Een gloeilamp met vermogen 25 W produceert in 1 uur een hoeveelheid lichtenergie gelijk aan 4,5 kJ. Bereken het rendement van de lamp.
Enuttig = 4,5 kJ = 4,5 ∙ 103 J
Vermogen van de lamp = 25 W
In 1 s verbruikt de lamp dus 25 J energie.
In 1 h ( = 3600 s) = 3600 x 25 J = 90 ∙ 103 J
In 1 h, Everbruikt = 90 ∙ 103 J
η = Enuttig / Everbruikt = 4,5 ∙ 103 J/90 ∙ 103 J = 0,050 = 5,0/100 = 5,0 %
Groetjes
Tara
Reacties
Voor de liftoefening ligt een andere formule meer voor de hand:
η=Wnut/Everbruikt met Wnut is de nuttige arbeid die op de lift wordt verricht.
De lampoefening is goed uitgewerkt.
Het is charmant (een korter) om de verbruikte energie in formulevorm te noteren:
Everbruikt=P⋅t=25⋅3600=90⋅103J
Hoezo 'η=Wnut/Everbruikt', is het dan niet hetzelfde als 'η = Enuttig / Everbruikt' ?
De nuttige arbeid? Is het dan niet 720 kJ ?
Groetjes,
Tara
De 720kJ is de verbruikte elektrische energie. Dat is de 'investering', dat moet u aan de motor toevoeren om de lift omhoog te krijgen. De 720kJ is niet de nuttig verrichte arbeid.
Voor de arbeid geldt Wnuttig=F⋅s met F is de kracht die de arbeid verricht en s is de afgelegde weg in de richting van de kracht. De arbeid is de nuttige 'opbrengst'. Omdat F en s in de oefening gegeven zijn, ligt het voor de hand om de formule voor de arbeid te gebruiken.
Het kan ook wel met η=Enuttig/Everbruikt. Want voor elke joule arbeid die wordt verricht op de lift, krijgt de lift een joule nuttige energie... welke soort energie is Enuttig?
Tara
Hoezo 'η=Wnut/Everbruikt', is het dan niet hetzelfde als 'η = Enuttig / Everbruikt' ? de arbeid W is ook een vorm van energie. Niet hetzelfde (het gaat om een overdracht van energie), maar de verwisseling wordt je bij dezen vergeven.
verbruikte energie is 720 kJ,
aan jou om eerst nog even die nuttige energie (hier de verrichte arbeid op de lift) te berekenen, en daarna in je rendementsformule in te vullen.
Groet, Jan
Efkes uitproberen:
"Voor de arbeid geldt Wnuttig=F⋅s met F is de kracht die de arbeid verricht en s is de afgelegde weg in de richting van de kracht."
Een lift gaat naar boven over 12,5 m. De gemiddelde kracht die de motor daarvoor moet uitoefenen is 17,6 kN. Het verbruik aan elektrische energie is 720 kJ. Bereken het rendement.
Dus, Wnuttig = F⋅s <=> 17,6 kN⋅12,5 m = 220
η = Wnut/Everbruikt <=> 220⋅720 = 158 400 ≈ 159
Is het mogelijk dat 159 het rendement is?
Doei!!
Ah, dat is al een hele berekening -- nu nog even de punten op de i.
η=Wnut/Everbruikt=220 / 720=0,31 ofte wel 31%
Het is sterk aan te raden om de hele berekening in de standaardeenheden te doen. Dat wil zeggen: niet invullen 17,6 en 720 maar 17,6⋅10³ en 720⋅10³. Doet u dat altijd, dan maakt u in andere sommen minder fouten.
Als u ooit een rendement van 159 vindt, maakt u meer energie dan u investeert. Dat is in werkelijkheid nog nooit vertoond...
Aah, nu begrijp ik het, oké!
Als antwoord krijg ik 30,55% of moet het 31% zijn?
Groetjes
Tara
η=220⋅10³/(720⋅10³)=0,305556 wordt eerder 30,56%
In Nederland, bovenbouw havo en vwo: we letten ook nog op het aantal significante cijfers. Alle gegevens in 3 significante cijfers (12,5 en 17,6 en 720), het is alleen vermenigvuldigen en delen, dan ook de uitkomst in 3 significante cijfers: η=0,306 of 30,6% (examen: een significant cijfer meer of minder geeft geen puntaftrek).
In Vlaanderen heten ze 'beduidende cijfers', geloof ik.
Op naar de volgende oefening!
