Calculs de puissances et d'énergie
Compléter les cases manquantes
Puissance | Temps | Energie (J) | Energie (kW.h) |
|---|---|---|---|
5 min | 5,0 kJ | ||
1h20 | 35 kW.h | ||
70 W | 12 min | ||
5,5 GW | 48 h | ||
150 W | 6,0 kJ | ||
25,4.105 MW | 56.106 kW.h |
Une des difficultés réside dans les unités : le temps peut s'exprimer en secondes, minutes ou heures et la puissance en Joule, W.h ou tous ses multiples (kW.h, MW.h ...).
Si vous avez du mal avec cela passez toujours par les unités du système international, c'est à dire Joule - Watt - seconde.
Puissance | Temps | Energie (J) | Energie (kW.h) |
|---|---|---|---|
16,7 W | 5 min | 5,0 kJ | 18.103 kW.h |
2,6.104 W | 1h20 | 1,3.108 J | 35 kW.h |
70 W | 12 min | 5,0.104 J | 1,4.10-2 kW.h |
5,5 GW | 48 h | 9,5.1014 J | 2,6.108 kW.h |
150 W | 40 s | 6,0 kJ | 1,7.10-3 kW.h |
25,4.105 MW | 79 s | 2,0.1014 J | 56.106 kW.h |
Chaînes énergétiques
Représenter les chaînes énergétiques des situations suivantes :
Dans les corrections ci-dessous je n'ai pas mis les réserves énergétiques ("vent" dans un rectangle pour le kitesurf par exemple à l'entrée et "Kitesurfeur" dans un rectangle à la sortie.
Rendement
Un bricoleur utilise une perceuse pour visser des planches entre elles. La perceuse est alimentée par une batterie de puissance électrique consommée égale à 285W et fournit une puissance mécanique (pour visser) de 170W. Le vissage dure 4 s pour chaque vis.
1) Dessiner la chaîne énergétique
2) Calculer l'énergie consommée lors d'un vissage.
3) Calculer le rendement du moteur.
- Dans le diagramme la réserve d'énergie au départ se trouve dans les composants chimiques de la batterie pour être transmise à la vis (et lui permettre de s'enfoncer dans la planche). Des pertes thermiques ont lieu tout au long du vissage (dans le moteur, frottement vis-bois).
- La perceuse fonctionne pendant 4s avec une puissance de 170W donc E = 170 x 4 = 680 J
- La perceuse ayant consommé 285 x 4 = 1140 J le rendement vaut r = 680 / 1140 = 60%