Wat is rendement en hoe bereken je het?

Rendement is een maat voor hoe efficiënt iets is. Het vertelt je welk deel van wat je erin stopt, er nuttig uitkomt. Een deel van de energie of stof gaat vaak verloren, bijvoorbeeld als warmte of door onvolledige reacties.

De algemene formule voor rendement is: $\text{Rendement} = \left(\frac{\text{praktische opbrengst}}{\text{theoretische opbrengst}}\right) \times 100\%$

Als het specifiek over energie gaat, wordt vaak het symbool $\eta$ (èta) gebruikt: $\eta = \left(\frac{E_{\text{uit}}}{E_{\text{in}}}\right) \times 100\%$ Hierbij is $\eta$ het rendement in procenten, $E_{\text{uit}}$ de nuttige energie die eruit komt en $E_{\text{in}}$ de energie die erin gaat.

Voorbeeld 1: Rendement van een auto (energie) Stel, je tankt je auto vol en die tank levert in totaal 2000 Joule aan chemische energie ($E_{\text{in}}$). Van die 2000 Joule wordt 1600 Joule omgezet in beweging ($E_{\text{uit}}$). De rest gaat verloren, bijvoorbeeld als warmte.

• Gegeven:
  • Energie in ($E_{\text{in}}$): 2000 Joule
  • Nuttige energie uit ($E_{\text{uit}}$): 1600 Joule
• Gevraagd: Bereken het rendement ($\eta$) van de auto.
• Oplossing: We vullen de getallen in de formule in: $\eta = \left(\frac{1600 \text{ Joule}}{2000 \text{ Joule}}\right) \times 100\%$ $\eta = 0,8 \times 100\%$ $\eta = 80\%$ Het rendement van de auto is dus 80%. Dat betekent dat 80% van de energie uit de brandstof wordt gebruikt om de auto te laten bewegen, en 20% gaat verloren.

Voorbeeld 2: Rendement van een scheikundige reactie (massa) In de scheikunde wordt rendement vaak berekend met massa om te zien hoe efficiënt een reactie is. Stel, je bent in het scheikundelab bezig met een reactie om een nieuwe stof te maken. Op basis van je berekeningen had je theoretisch 150 gram van deze stof moeten kunnen maken (theoretische opbrengst). Dit is de maximale hoeveelheid die je kunt krijgen. In de praktijk, door kleine verliezen tijdens het filteren of overgieten, krijg je uiteindelijk 120 gram van de stof (praktische opbrengst).

• Gegeven:
  • Theoretische opbrengst: 150 gram
  • Praktische opbrengst: 120 gram
• Gevraagd: Bereken het rendement van deze reactie.
• Formule: $\text{Rendement} = \left(\frac{\text{praktische opbrengst}}{\text{theoretische opbrengst}}\right) \times 100\%$
• Oplossing: We vullen de gegeven massa's in de formule in: $\text{Rendement} = \left(\frac{120 \text{ gram}}{150 \text{ gram}}\right) \times 100\%$ $\text{Rendement} = 0,8 \times 100\%$ $\text{Rendement} = 80\%$ Het rendement van deze reactie is dus 80%. Dat betekent dat 80% van de theoretisch mogelijke massa aan product daadwerkelijk is gevormd.