Bilan énergétiques

[Lauriane]

J'aurai besoin d'aide pour un exercice concernant les bilans énergétiques.
On s'intéresse au fonctionnement d'un chauffe-eau solaire.
D'après l'exercice, l'eau circulant dans le circuit primaire du chauffe-eau utilise la puissance solaire reçue, valant P=2200W, pour chauffer 200L. En un heure la température de l'eau passe de 15°C à 22°C.
Il faut alors déterminer le rendement, valant énergie utile divisée par énergie reçue, sachant que c(eau)=4180J/kg/K.
J'ai donc pensé que l'énergie reçue était W=P multiplié par le temps, soit W=2200 fois 3600 = 792000J.
Mais je ne suis pas sure et je n'arrive pas à trouver comment calculer l'énergie utile...

Merci d'avance pour votre aide!

[SoS(31)]

Bonsoir Laurianne,

Votre calcul de l'énergie reçue est correct.
Pour l'énergie utile, quelle est le but de votre chauffe-eau ? Puis utilisez les données non encore utilisées en regardant les unités. Vous devriez alors trouver comment calculer votre énergie utile.

Cordialement

[Lauriane]

Pour calculer l'énergie utile, je m'étais dis que la capacité thermique massique de l'eau étant de 4180J/Kg/K, soit 4,180J/g/K, donc pour 1g; comme il y a 200L d'eau soit 200Kg soit 200 000g d'eau, j'ai multiplié la capacité thermique par la quantité d'eau... mais je trouve 836000 soit un chiffre supérieur à l'énergie reçue...

[SoS(31)]

Bonjour Laurianne,

J'avais regardé votre raisonnement de calcul sans faire attention à la valeur finale, vous avez oublié un zéro. D'autre part pour calculer l'énergie reçue, vous être bien parti, mais il manque quelque chose. De quoi dépend votre c(eau)?

Cordialement

[SoS(39)]

Bonjour Lauriane,

1) Pour l'énergie utile votre raisonnement est juste mais pas complet. Si vous multipliez des J/g/K par des g vous obtenez des J/K et pas des joules. Il vous manque quelque chose...

2) Pour l'énergie reçue : 2200 x 3600 = 7 920 000 J ;-)

Cordialement.

[Lauriane]

Merci pour le zéro oublié!
Dans une formule, la variation de l'énergie interne et la capacité thermique massique sont liés.
Lorsque que je calcule la variation de l'énergie interne dU=mc fois variation température, je trouve 5 852 000 J, est-ce que cela correspond à l'énergie utile? car si c'est le cas, je trouve alors un rendement d'environ 73,8%.

[SoS(31)]

Oui, c'est correct.

[Lauriane]

Merci beaucoup pour votre aide!!!

[SoS(31)]

De rien, n'hésitez pas si vous avez d'autres questions.