SOS physique-chimie

Bonjour,je dois faire un dm pour la rentré afin de rattraper une note. Pouvez-vous s'il vous plait m'aider à corriger celui-ci.

Exercice 1: Utilisation d'un radiateur électrique ou d'un moteur
Sujet: Une habitation est alimentée en courant alternatif par une ligne de transport de résistance 1Ω. Nou supposons que la compagnie de distribution parvient à maintenir une tension efficace U= 230 V constante aux bornes des prises de courant de l'habitation, et ce, quelle que soit l'intensité du courant.
Questions:
1) L'utilisateur branche un radiateur électrique de puissance 2.3kW:
a. Quelle est l'intensité efficace du courant ?
Ma réponse: On cherche l'intensité efficace du courant:
P=2.3kW=2300W
P=UI donc I=P/U
AN: I=2300/230
I=10 A
b.Quelle est la puissance électrique perdue par effet Joule dans la ligne de transport ?
Ma réponse: On cherche la puissance électrique perdue par effet Joule dans la ligne de transport:
Pj=R.I²
AN: Pj=1*10²
Pj=100 W
c.Quelle est, pour 1h de fonctionnement, l'énergie comptabilisée, au compteur placé à l'entrée de l'installation ?
Ma réponse: Pour 1h de fonctionnement, on cherche l'énergie comptabilisée par le radiateur:
E=P*Δt
AN: E=2300*3600 (car 1h=3600s)
E=8 280 000 J
d.Calculer le pourcentage de l'énergie comptabilisée(facturable) par rapport à l'énergie fournie par la compagnie de distribution
Ma réponse:
Energie comptabilisée (facturable):
Ecomptabilisée=2300W/h
Ecomptabilisée=8 280 000 J

Energie fournie par la compagnie de distribution:
Efournie=Ecomptabilisée+Eperdue par le transport
Efournie=2300+(100*1)
E fournie=2400 J

On calcule alors le pourcentage:
Ecomptabilisée/Ecomptabilisée+Eperdue = 2300/240=0.9583 soit 95.8%

2) Mêmes questions lorsque l'utilisateur branche un moteur de 2.3kW, de facteur de puissance k=0.5
Ma réponse:
Pour un moteur: P=2.3kW
k=0.5
Daprès la formule du facteur de puissance:
k=P/S donc P=k*S
P=k*U.I
a.On cherche l'intensité efficace du courant:
I=P/k*U
I=2300/0.5*230
I=20 A

b.On cherche la puissance électrique perdue par effet Joule
Pj=R.I²
Pj=1*20²
Pj=400 W

c. Pour 1h de fonctionnement, on cherche l'énergie comptabilisée par le moteur
E=P*Δt=U.I.cosφ.Δt
E=230*20*0.5*1
E=2300*1
E=2300 W/h

d.Energie comptabilisée(facturable):
Ecomptabilisée=2300W/h

Energie fournie par la compagnie de distribution:
Efournie=Ecomptabilisée+Eperdue
Efournie=2300*400
Efournie=2700 J

On calcule alors le pourcentage:
Ecomptabilisée/Ecomptabilisée+Eperdue=2300/2700=0.851 soit 85.1 %

3) Comparer les résultats. Pourquoi les compagnies de distribution imposent-elles aux utilisateurs de n'utiliser que des moteurs dont le facteur de puissance est élevé ?
(c'est surtout pour cette question qu je doute)
Ma réponse:
Les compagnies de distribution imposent aux utilisateurs de n'utiliser que des moteurs dont le facteur de puissance est élevé pour que les pertes soient les plus faibles.
Ici, pour le radiateur
k=1(ça je crois que c'est faux)
Le pourcentage fournie=95.8%
donc le pourcentage de perte=4.2%
Pour le moteur
k=0.5 Le pourcentage d'énergie fournie=85.1%
donc le pourcentage de perte=14.9%


Voilà, pour le premier exercice. Je posterai les autres exercices, beaucoup plus court, après votre réponse.
Merci, Cordialement Amanda

Bonjour Amanda,

Je suis d'accord avec vos réponses jusqu'au d.

Lorsque vous écrivez

Amanda 1°STL a écrit :Efournie=Ecomptabilisée+Eperdue par le transport

je suis d'accord avec vous mais en dessous :

Amanda 1°STL a écrit :Efournie=2300+(100*1)

vous additionnez des Puissances !! et non des énergies ! car 2,3 kW et 100 W sont des puissances !
Donc

Amanda 1°STL a écrit :E fournie=2400 J

n'est pas une énergie mais une puissance

On retrouve ce "défaut" dans la partie 2 avec le moteur

Donc il y a un premier point à corriger qui vous permettra d'avoir les bons "rendements".

Ensuite je ne sais pas quel degré d'exigence a votre professeur concernant les chiffres significatifs mais il y a des résultats qui ne sont pas corrects de ce point de vue (si R a un chiffre significatif, alors Pperdue devrait n'avoir qu'un seul chiffre significatif et s'écrire 1.10^2 W par exemple.
De même lors du calcule de l'énergie consommée ; 2,3 kW n'a que deux chiffres significatifs donc votre résultat ne devrait en avoir que deux aussi ...

Sos(14)

Toute ma question d est alors fausse ? ou je dois seulement mettre P comptabilisée +P perdue ?

Il faut que j'écrive ça alors : E fournie= Ecomptabilisée + Pperdue ?

Amanda,

Vous avez en effet intérêt à écrire :

Amanda 1°STL a écrit : P comptabilisée +P perdue

L'écriture :

Amanda 1°STL a écrit : E fournie= Ecomptabilisée + Pperdue ?

est quant à elle impossible puisque vous essayer d'additionner des carottes (énergie) avec des bananes (puissance)

Pour la question elle est correcte jusqu'à

Amanda 1°STL a écrit :Energie fournie par la compagnie de distribution:
Efournie=Ecomptabilisée+Eperdue par le transport

Ensuite

Amanda 1°STL a écrit :Efournie=2300+(100*1)

ça se gâte car c'est là que vous additionner des puissances (ce qui en soit n'est pas faux) pour l'égaliser à une énergie (ce qui est impossible).

Sos(14)

Si j'ai bien compris il faut que j'écrive:
E fournie= Pcomptabilisée+P perdue
Efournie=8280000+.... (il faut que je mette 100 en joules c'est ça ? )

Amanda,

NON !! une énergie n'est pas égale à une puissance !!!

puisque

Amanda 1°STL a écrit :E=P*Δt

Sos(14)

Donc je ne peux pas écrire ça non plus alors : Efournie= Pcomptabilisée+Pperdue ?
Excusez moi je suis perdue la

Amanda,


Comment pouvez-vous écrire

Amanda 1°STL a écrit :E=P*Δt

qui est correct et montre clairement qu'une énergie n'est pas une puissance puisque la durée "delta t" intervient
et

Amanda 1°STL a écrit : Efournie= Pcomptabilisée+Pperdue

qui contredit votre première écriture ???
La sommation des puissances est une bonne idée MAIS n'est pas égale à une énergie ... pas encore il manque ...

Sos(14)

On cherche l'énergieperdue:
E=P* Δt
E=100*3600 (car 1h=3600s)
E=360000 J.s-1

Mon énergie comptabilisée est juste donc
Ecomptabilisée= 8280000 J.s-1

et la je calcule mon énergie fournie:

comme Efournie=E comptabilisée+E perdue
Efournie=8280000*360000
Efournie=2.980*10^12 J
c'est ca ?

Amanda,

Ok avec (et les calculs qui précédent)

Amanda 1°STL a écrit :Efournie=E comptabilisée+E perdue

mais pourquoi :

Amanda 1°STL a écrit :Efournie=8280000*360000

Le signe "+" s'est transformé en signe "*" ... donc non ce n'est pas ça (mais presque)

Sos(14)

oui excusez moi c'est une faute de frappe:
Je rectifie:
Efournie=Ecomptabilisée+E perdue
Efournie= 8280000+360000
Efournie=8640000

Et maintenant je fais mon pourcentage:

Ecomptabilisée/Efournie= 8280000/8640000=0.9583 soit 95.8%

En fait j'ai encore rectifié:
c) On cherche l'énergie comptabilisée:
E=P*Δt
E=2300*1
E=2300 Wh

d)On cherche l'énergie perdue:
E=P*Δt
E=100*1
E=100 Wh
Energie comptabilisée:
Ecomptabilisée=2300Wh
Energie fournie:
Efournie+E comptabilisée+Eperdue
Efournie=2300+100
Efournie=2400 Wh

Mon pourcentage:
Ecomptabilisée/Ecomptabilisée+Eperdue=2300/2400=0.9583 soit 95.8 %



La je crois que c'est bon


Puis je fais pareil pour le radiateur:

Je rajoute: On cherche l'énergie perdue:
E=P*Δt
E=400*1
E=400Wh

Ecomptabilisée=2300Wh

Efournie=Ecomptabilisée+Eperdue
Efournie=2300+400
Efournie=2700 Wh

Mon pourcentage:
Ecomptabilisée/Efournie=2300/2700=0.851 soit 851 %

Amanda,

Là c'est en effet bien mieux !!

Par contre lorsque vous écrivez :

Amanda 1°STL a écrit :Puis je fais pareil pour le radiateur

j'imagine qu'il s'agit du moteur

Puis vers la fin (la fatigue sans doute):

Amanda 1°STL a écrit :0.851 soit 851 %

Je suis d'accord avec le 0,851 mais pas avec le 851 % !!!

Sos(14)

Oui la fatigue certainement, Oui c'était bien ce que je voulais écrire. Merci beaucoup pour votre aide précieuse. Le 3) est-il correct ?