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Sujet du devoir
-Sachant que 1 tep=42GJ, de quelle masse de pétrole doit-on disposer pour obtenir (par combustion de pétrole) une énergie E=1,0MJ ?
-Pour augmenter de 1,0°C la température d'un litre d'eau liquide (donc 1kg), il faut lui fournir une énergie de 4200 J . Cette énergie égale à 4200J est restituée par l'eau au milieu ambiant lorsqu'elle se refroidie de 1,0°C.
Quelle masse d'eau liquide se refroidissant de 90°C à 20°C pourrait nous fournir une énergie E=1,0MJ ?
-Une rivière a un débit de 10,0m3 par seconde (donc 10 tonnes par seconde, soit 1,0.10(4) kg par seconde). Une dénivellation provoque la chute de l'eau sur une hauteur de dix mètres.
a) Quelle est, en joules, la valeur de l'énergie potentielle perdue par chaque kilogramme d'eau qui tombe d'une hauteur de dix mètres?
b) Bien entendu, l'énergie potentielle n'est pas réellement perdue; elle est transformée en énergie cinétique et on suppose qu'une petite turbine, située à la base de la chute d'eau convertit l'énergie cinétique en énergie électrique. Si la totalité de l'énergie potentielle perdue par l'eau se retrouvait sous forme d'énergie électrique, pendant combien de temps devrait fonctionner cette centrale hydroélectrique pour fournir une énergie E=1,0MJ ?
Où j'en suis dans mon devoir
J'ai fais tout le reste de l'exercice je pêche juste sur ces Trois questions.... pourriez vous m'aider s'il vous plaît ! Merci d'avance ;-) !
6 commentaires pour ce devoir
2) Alors oui c'est le produit en croix. Il va falloir en faire 2.
1er produit en croix :
On va d'abord calculer quelle énergie dégagerait 1kg d'eau en refroidissant de 70°.
4200 J <-------------> 1°
Energie (pour 1 kg) <-------------> 70°
Energie (pour 1 kg d'eau) = ....... J
2ème produit en croix :
1kg d'eau <--------------> Energie calculée
masse d'eau <------------> 1,0 MJ = 10^6 J
Ok, alors après calcule je trouve environ 3,4 kg d'eau ! :-)
3) a) La formule est E=Mgh où g= 10 m.s -² (l'intensité du champs de pesanteur) ok
Ici on calcule juste l'énergie acquise par 1 kg d'eau qui tombe de h=10 m.
Il suffit de remplacer dans la formule.
On connait alors Ep pour 1kg d'eau.
b) On s'intéresse maintenant au débit d'eau. Il faut calculer Ep pour 1,0.10^4 kg d'eau.
Ep (calculée au a) ) <---------> 1kg d'eau
...........................................................
L'énergie que l'on trouvera sera celle produite pendant 1 seconde.
On veut produire E = 1,0 MJ. c'est toujours du produit en croix.
a) Ep=Mgh soit Ep= 10x10x10 = 1000 J
Ep pour 1kg d'eau vaut donc 1,0.10 3 J !! soit 1000 joules !
b) Ep= (1,0.10 4 x 1,0.10 3)/1 = 1,0.10 7 Joules en 1 seconde ?
J'ai du faire une erreur car après mes calcules ne sont pas possible .... la centrale devrait fonctionner moins d'une seconde !!!!!!!!
Ils ont besoin d'aide !
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Bonjour,
Pour la 1) avec le pétrole, je pense qu'il manque 1 donnée.
2) avec l'eau et le refroidissement. Tu peux raisonner en faisant de la proportionnalité mais je préfère utiliser une formule. Je détaille en dessous.
Quand on a une variation de température de l'eau, la variation d'énergie peut se calculer en faisant :
variation d'énergie = masse*capacité calorifique de l'eau*différence de température
avec les données : 1kg ; 1° et 4200 J on peut calculer la capacité calo de l'eau notée C.
4200 = 1*C*1° Donc C = 4200 J/Kg/°
Puis maintenant qu'on connait C, on peut utiliser la même formule pour l'eau qui refroidit de 90° à 20°.
On remplace dans la formule : 1MJ = 10^6 J
variation d'énergie = masse*capacité calorifique de l'eau*différence de température
10^6 = masse d'eau * 4200*(90-20)
masse d'eau = ....... kg
3) Pour la rivière :
a) Déja il faut chercher quelle est la formule pour calculer une énergie potentielle.
h = 10 m masse = 1kg
Bonjour, pour le pétrole j'ai trouvé et il ne manquait pas de donnée :-)!
Pour ce qui est de la formule incluant la capacité calorifique de l'eau je ne l'ai pas apprise et je ne peux donc pas l'utiliser dans mon exercice, car je ne suis pas censée la connaître d'après mes cours :/ ! Si non je comprenais le raisonnement et n'hésiterai pas à l'appliquer par la suite dans d'autres exercices!
Si j'utilise je principe de proportionnalité, il est question de la méthode de "produit en croix" ?
3) a) La formule est E=Mgh où g= 10 m.s -² (l'intensité du champs de pesanteur)