Transfert d'énergie: exercices

[Justine]

Bonjour,

Exercice 1:
Énoncé:
Un thermoplongeur de voyage, branché sur l'allume-cigare d'un
véhicule, permet de chauffer l'eau contenue dans un récipient
de petite contenance (par exemple, un verre d'eau).
Alimenté sous une tension U= 12 V, le thermoplongeur est traversé par un courant
d'intensité I=6,0 A.
a. Quelle est la puissance électrique reçue par le thermoplongeur ?

Le thermoplongeur convertit intégralement sous forme thermique l'énergie
électrique qu'il reçoit, mais seulement 85% de l'énergie
thermique sert à chauffer l'eau. Il faut fournir sous forme
thermique une énergie Q=3,0. 10puissance 4 Joules pour élever de
20 °C à 70°C la température d'un verre d'eau.
b. Quelle est l'énergie réellement fournie sous forme thermique
par le thermoplongeur ?
c. En déduire l’énergie électrique reçue et la durée d'utilisation.

a)
P = U.I = 6*12= 72 W

b)
3.10^4 représentent 85% de l'énergie reçue par l'appareil, il
a donc reçu :
L'énergie totale fournie est de 3.10^4 /0,85 = 35294 Joules

c)
L’énergie électrique reçue par l’eau et l’environnement, c'est 35294 Joules.
Temps de fonctionnement: 35294/72 = 490,2 secondes = 8 minutes 10,2 secondes.

Exercice 2:
On sait que cette centrale est utilisée 200 jours par an et est inutilisée pendant 165 jours.
Elle fonctionne 200 jours pendant 24h, soit 24*200= 4 800 H par an. Sa puissant est de 1 800MW donc : 1,8.10^6* 4 800= 8,64.10^9 KW/H

Nombre d'éoliennes de ce type nécessaires pour obtenir la même énergie :
8,64.10^9/1,0^10^6= 8,64.10^3
Il faudrait donc 8640 éoliennes pour obtenir la même énergie.

Est-ce correct ?
Mes réponses sont-elles complètes ?
Cordialement.

[SoS(13)]

Bonjour Justine,
Votre raisonnement parait correct, mais je ne peux le vérifier car je ne dispose pas dans vos documents de l'énergie fournie par une éolienne.
D'autre part, l'énergie est en kWh et non KW/H.
Ensuite, respectez le nombre de chiffres significatifs dans le premier exercice.

[Justine]

Bonjour,

L'énergie fournie par une éolienne par an est E= 1.0*10^6 kW.h

Donc, sa puissance est de 1 800MW donc : 1,8.10^6* 4 800= 8,64.10^9 kWh.

Dans le premier exercice, il faut 2 chiffres significatifs ?

Cordialement.

[SoS(13)]

Bonjour Justine,
Oui, effectivement, il faut limiter vos résultats à deux chiffres significatifs.

[Justine]

Donc, pour les chiffres significatifs :
a)
P = U.I = 6*12= 72 W

b)
3.10^4 /0,85 = 35. 10^3 Joules

c)
L’énergie électrique reçue par l’eau et l’environnement, c'est 35294 Joules.
Temps de fonctionnement: 35294/72 = 49.10 secondes = 8 minutes

Est-ce cela ?
Cordialement.

[SoS(13)]

Oui, c'est mieux qu'un résultat au dixième de seconde !
Mais vous pouvez aller jusqu'à 8,2 min soit 8 min 10 s.

[Justine]

Très bien, merci pour votre aide.

[Justine]

J'ai un autre exercice du même type :

Énoncé:
Un récepteur électrique est alimenté sous une tension Uab= 12V. Il est en outre traversé pas un courant d'intensité I=200mA.
a) Quelle est la puissance électrique reçue par ce récepteur ?
On a I = 200mA = 200.10^-3A et U = 12V

Soit, P = U x I
Alors, P = 12 x 200.10^-3
Donc, P = 2.4W

b) Quelle est l’énergie électrique convertie si le récepteur fonctionne pendant 20 minutes ?
20 min = 20*60=1200s
L’énergie électrique E transformée par un appareil est égale au produit de la puissance P de cet appareil par la duré et de son fonctionnement.
D’après la formule : E=P*t
E= 2.4*1200= 2880 J
L’énergie électrique convertie si le récepteur fonctionne pendant 20 minutes est de 2880 Joules.

Est-ce correct ?
Cordialement.

[SoS(14)]

Bonjour Justine,

Oui c'est correct.

Sos(14)