Le rendement énergétique est le rapport entre la valeur énergétique produite et celle consommée lors d’un processus tel que la combustion ou la production d’un carburant. La production de carburant à partir du pétrole a elle-même un rendement énergétique d'un peu … 2) La puissance effective de cette voiture, du point de vue mécanique est évaluée à $18\;KW$. 3) Peut-on brancher ce conducteur ohmique dans un circuit où la tension à ses bornes serait de $24\,V$ ? À partir des termes intervenant dans l'écriture du premier principe, faites apparaître une grandeur que l'on pourrait appeler "rendement énergétique". \[{U}_{i}={U}_{\textrm{air}}+{U}_{\textrm{caisse}}+{U}_{\textrm{ess, ini}}\], \[{U}_{f}={U}_{\textrm{ech}}+{U}_{\textrm{caisse}}+{U}_{\textrm{ess, fin}}\], \[\Delta {U}_{\textrm{ess}}+{U}_{\textrm{ech}}-{U}_{\textrm{air}}=P{V}_{\textrm{air}}-P{V}_{\textrm{ech}}-P\Delta {V}_{\textrm{ess}}+Q-FL\], \[{H}_{\textrm{ech}}-{H}_{\textrm{air}}+\Delta {H}_{\textrm{ess}}=Q-{FL}\], \[\Delta {H}_{\textrm{ess}}=-{H}_{\textrm{ess, cons}}\], \[{H}_{\textrm{ech}}-{H}_{\textrm{air}}-{H}_{\textrm{ess, cons}}=Q-{FL}\], \[\eta =\frac{\mid {FL}\mid }{\mid {H}_{\textrm{ech}}-{H}_{\textrm{air}}-\Delta {H}_{\textrm{ess}}\mid }\], \[{H}_{\textrm{ech}}-{H}_{\textrm{air}}-{H}_{\textrm{ess, cons}}={m}_{\textrm{ess, cons}}\left({h}_{\textrm{ech}}-{h}_{\textrm{air}}-{h}_{\textrm{ess}}\right)\]. Appliquez le premier principe à cette "transformation", en précisant de façon rigoureuse : Détaillez bien les forces à prendre en compte. Indiquez la démarche expérimentale de laboratoire qui vous permettrait de mesurer l'énergie totale "consommée" par le véhicule. Un moteur de voiture a un rendement variant de 20 à 30% en moyenne. indiquer les mots permettant de remplir la grille ci-contre. Une automobile de masse $m=1\;\text{tonne}$ roule sur une route horizontale et rectiligne à la vitesse $v=144\;km/h.$. II. 2. 4. Il est globalement négatif puisqu'il y a plus de gaz d'échappement que d'air consommé, mais ne fait pas partie du travail que nous estimons "utile". 1) forme d'énergie dont l'unité pratique est le kilowatt-heure, 6) est un rapport dont la valeur est toujours inférieure à un, 10) est la forme d'énergie contenue dans un arc tendue. Quelle quantité d’énergie ces moteurs consomment-ils pour fournir 2448 kJ d’énergie utile ? On consomme 8l d'essence, soit 8×0,7 kg, la variation d'enthalpie due à la combustion est donc : Le rendement global du véhicule est donc : Schématisation d'un système fermé : TITLEquot;voiture + volume d'air + volume des gaz d'échappementTITLEquot;. On peut donc mesurer cette variation d'enthalpie par toute expérience où de l'essence est brûlée avec de l'air en produisant les mêmes gaz d'échappement (on suppose la combustion complète ! 2) Calculer la puissance Joule pour ce conducteur ohmique. Le frottement se traduira comme plus haut par un transfert de chaleur accru vers l'extérieur, mais cette quantité de chaleur est probablement négligeable et de toute façon assez facilement mesurable). Le rendement de cette conversion énergétique est de 10 % en moyenne. Calculer le rendement η3 du moteur électrique. 2) Quelle forme d'énergie potentielle possède-t-il alors ? Rendement énergétique. Une fois le trajet terminé, on coupe le moteur, et on attend que la voiture et les gaz d'échappement reviennent à la température ambiante. 1) Calculer l'énergie thermique fournie à cette automobile. (la puissance nécessaire est donc \[{FV}=\textrm{5,57 kW}\]), Pour un trajet de 100 km, le travail de la traînée est : \[{FL}=\textrm{22,3 MJ}\]. Il limite par contre l'énergie totale disponible). Plus d'information sur les formats de texte. Un élève veut déterminer l'énergie électrique consommée par son fer à repasser. Un objet de masse $1\;kg$ est soulevé d'une hauteur de $10\;m$ au bout d'une corde. 1) Calcule l'énergie cinétique d'un camion, de masse $30$ tonnes, roulant en ville à $30\,km\cdot h^{-1}.$. 2. 2) Explique-lui comment cette consommation en $KWh$ est calculée. 100 Rendement energitique 12000KJ Rendement Munters est leader mondial dans les solutions de traitement de l'air à haut rendement énergétique, sur la base d'une expertise dans les … 3) Calculer l'énergie dissipée par effet Joule pour ce conducteur ohmique en joules et en $kWh.$. Corps purs et changements de phases. Exercice : Rendement énergétique d'une voiture. Calculer le rendement du moteur de cette automobile. Un courant constant d'intensité $I=3\;A$ passe pendant $45\;min$ dans un conducteur de résistance $R=40\;\Omega.$ Calculer en joules et en calories la chaleur dégagée par effet joule. Rendement de divers appareils. Pour en faire un système fermé, il suffit de considérer : au début du voyage, la voiture, son réservoir plein et l'air qu'elle va consommer, à la fin du voyage, la voiture, le reste d'essence dans le réservoir et les gaz d'échappement. Exercice : Rotation de la Terre autour du Soleil, Réunion de plusieurs systèmes, énergie potentielle d'interaction. L'AGV a … Le tram de Bordeaux est propulsé par des moteurs électriques. $$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline &\text{Mesure }1&\text{Mesure }2&\text{Mesure }3\\ \hline \text{Tension}&6V&12V&15V\\ \hline \text{Intensité}&0.86A&1.25A&1.41A\\ \hline\text{Puissance électrique reçue}& & &\\ \hline \end{array}$$. Ce moteur est alimenté en triphasé. Il consomme 12000KJ d'energie rayonnante pour produire 54000KJ d'energie electrique utile. 2) Quelle est la forme d'énergie contenue dans un arc tendu ? De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations. Une centrale électrique nucléaire fournit à un réseau une puissance électrique de $1000\;MW.$ Sachant que la puissance totale du combustible nucléaire fournie à la centrale est de $2800\;MW$, trouver le rendement de cette centrale. avril 19, 2017 ; ... Contrer le gaspillage et effectuer des économies sur votre facture énergétique annuelle est dorénavant à votre portée, si vous souhaitez vous engager concrètement à resserrer les boulons de votre plan de maintenance. Second principe de la thermodynamique. Si la réponse est oui, indiquer la méthode à utiliser. a) Quelles sont les besoins énergétiques journaliers en Joule ? Calculer un rendement de conversion Exercice Télécharger en PDF Soit une chaîne énergétique dont l'énergie utile est de 7,50 kJ, tandis que l'énergie absorbée est de 15,50 kJ. a) Pour chaque série de mesures, calculer la puissance reçue par la lampe. Son facteur de puissance est de 0,9 et la tension U entre deux phases est de 400 V. En déduire l'intensité I en ligne. Le problème est d’être capable de mesurer le numérateur comme le dénominateur. 3) la puissance mécanique développée en Chevaux. Accueil. Ces dernières peuven… 2) Calculer le rendement de la conversion en énergie thermique. Par contre, on devra toujours affronter la résistance de l'air, pour peu que l'on souhaite faire le trajet en des temps raisonnables. Sous 1 bar et à 25°C, la combustion d'un kilogramme de carburant nécessite 13,45 m3 d'oxygène et produit 14,41 m3 de gaz d'échappement (N2 , CO2 et H2O) en dégageant une quantité de chaleur égale à 44,5 MJ. Déterminer le travail effectué et la puissance développée, Un train met $1\;h\;30\;mn\;50\;s$ pour relier 2 villes distantes de $209\;km.$ L'intensité de la force de travail de traction de la locomotive sur les wagons est $F=4.41\;10^{4}\;N.$, 1) la vitesse moyenne de ce train en $m/s$ et en $km/h.$. À vous de trouver astucieusement le système à considérer... La voiture n'est pas un système fermé (elle consomme de l'essence, qu'elle brûle avec de l'air et qu'elle éjecte sous forme de gaz d'échappement). Nous payons de l'essence, ce qui correspond à payer en fait son énergie (ici : son enthalpie) de combustion. En fait, leurs effets se traduisent par une évacuation de chaleur vers l'extérieur (donc, dans une contribution à \[Q\]). les interactions avec la route : les roues exercent une action (dirigée vers l'arrière) sur la route, et, de ce fait, (principe d'action et de réaction) la route exerce sur les roues une force dirigée vers l'avant. À plus grande échelle, une éolienne dispose en moyenne d'un rendement énergétique de 59% au maximum tandis qu'une centrale électrique a un rendement moyen de 33%. 3. 1) Donner deux exemples de transformations de l'énergie électrique en énergie calorifique. Conclusion. Exercice supplémentaire Vérification d'informations trouvées sur une facture. Le carburant est une essence liquide de densité 0,7 g/cm3. 2) Le tableau suivant donne le temps moyen de fonctionnement de chaque appareil. On peut imaginer des progrès technologiques permettant d'avoir des moteurs à rendement aussi proche de l'unité que l'on veut (évidemment, ce ne sera pas un moteur thermique, mais plus probablement un moteur électrique alimenté par une pile à combustible), et limiter à l'extrême les frottements mécaniques. L'efficacité énergétique dans le secteur des transports a fait l'objet d'un examen parallèle dans le livre blanc sur les transports adopté le 28 mars 2011. On peut déterminer l'efficacité d'un appareil en déterminant son rendement énergétique, c'est-à-dire sa capacité à transformer une quantité d' énergie consommée en énergie utile afin de réduire les pertes d'énergie. On fournit une énergie électrique de $2\,KWh$ à un four. Calculer la puissance électrique P4 nécessaire pour que la voiture fournisse sa puissance nominale (max) P5. \[\Delta H'={m'}_{\textrm{ess, cons}}\left({h}_{\textrm{ech}}-{h}_{\textrm{ess}}-{h}_{\textrm{air}}\right)\], \[{h}_{\textrm{ech}}-h_{\textrm{ess}}-{h}_{\textrm{air}}\], \[F=\frac{1}{2}\rho{V}^{2}A{C}_{x}=\frac{1}{2}\cdot 1,2\cdot {\left(\frac{90×1000}{3600}\right)}^{2}\cdot 1,7\cdot 0,35=223 \textrm{ N}\], \[­\Delta H=8\cdot 0,7\cdot 44,5=249\textrm{ MJ}\], La thermodynamique : concepts de base et définitions. C'est effectivement assez surprenant de constater que la force qui est responsable de la mise en mouvement du véhicule ne travaille pas... Pour ceux qui coincent, imaginer qu'à la place des roues, on a des chenillettes : les points de contact entre la chenillette et la route sont à tout moment immobiles. Au cours de l ’exercice financier 2018 -2019, l’AGV ... Il faut choisir des véhicules hybrides ou électriques ou des véhicules dont le rendement énergétique ne dépasse pas de plus de 10 % le rendement de la voiture de grande taille ayant le plus haut rendement énergétique. 2 En réalité, le moteur développe une énergie totale de $0.8\;kWh$, en déduire, alors, son rendement. Calcule, en kilowattheure, l'énergie électrique consommée en $60$ jours. 2) Quelle est la forme d'énergie contenue dans un arc tendu ? Contact. Dans le rendement, la grandeur \[{FL}\] est aisément calculable (formule plus loin). Pré face Ce document constitue la première édition de la CSA C374, Rendement énergétique des spas.