résolu

Bonjour, je n'ai rien compris pouvez-vous m'aider svp ?On
Devoir Maison - Physique-Chimie - 3eme
A rendre pour le lundi 27/05/24. 1 jour de retard = -1 point à la note finale
C'est un devoir maison, vous avez le droit d'utiliser toutes les ressources
disponibles (votre cours, des livres, vos frères/sœurs s'ils sont d'accord, Internet...)
considère
un
moteur
électrique.
Celui-ci consomme de l'électricité pour mettre en mouvement un
objet, avec des pertes thermiques.
Question 1: Faire le diagramme énergétique de ce convertisseur
d'énergie.
Question 2: Pendant un fonctionnement de 10s, ce moteur aura fourni une énergie de
600 Joules. Quelle énergie fournit-il en 1 seconde ?
Cette valeur est appelée « puissance ». Elle s'exprime en Joule par Seconde (J/s) ou
encore en Watt (c'est pareil, 1 J/s = 1 W). C'est l'énergie que produit un objet par
seconde.
Exemple: Un moteur d'une puissance de 10 Watts fournit 10 Joules chaque seconde.
C'est-à-dire qu'en 5 secondes, il aura produit 50 Joules d'énergie.
Question 3: A l'aide du résultat de la question 2, exprimer en Watts la puissance du
moteur.
Les relations entre la puissance (P), l'énergie (E) et le temps (t) sont les suivantes :
E=Pxt
ou encore
P =
E
t
ou encore
Vous pouvez retrouver les 3 grâce à la méthode du triangle.
E
t =
P
Question 4: Application directe: En combien de temps un appareil électrique d'une
puissance de 600 W aura-t-il fournit une énergie de 5000 J?
Bien souvent, l'unité courante pour mesurer l'énergie électrique à la maison est le kWh
(kiloWatt-heure). Ce sont des kilowatt (1000 W) multiplié par des heures.
Question 5: Justifier à l'aide d'une des trois formules que le kWh est bien une unité
d'énergie.
Question 6: Combien vaut 1 kWh en Joule ? Justifier à l'aide d'un calcul.
Question 7: Résoudre la tâche complexe suivante: En étudiant les informations ci-
dessous, calcule le coût annuel du gaspillage énergétique en France lié aux appareils
laissés en veille. Détaille ton raisonnement et tes calculs.
Doc.1
Caractéristiques de quelques
appareils électriques
Puissance
Puissance
Appareil
de fonctionnement
de veille


Merci d'avance !
C'est pour lundi

Bonjour je nai rien compris pouvezvous maider svp OnDevoir Maison PhysiqueChimie 3emeA rendre pour le lundi 270524 1 jour de retard 1 point à la note finaleCest class=

Répondre :


D'accord, allons-y étape par étape en détaillant tous les calculs et les réponses pour chaque question de ton devoir maison.

### Question 1: Faire le diagramme énergétique de ce convertisseur d'énergie.

Un moteur électrique convertit l'énergie électrique en énergie mécanique avec des pertes sous forme de chaleur. Le diagramme énergétique peut être représenté comme suit :

```
Énergie électrique (entrée) → Moteur électrique → Énergie mécanique (sortie)
↓
Pertes thermiques
```

### Question 2: Pendant un fonctionnement de 10s, ce moteur aura fourni une énergie de 600 Joules. Quelle énergie fournit-il en 1 seconde ?

Pour trouver l'énergie fournie en 1 seconde :
\[ \text{Énergie par seconde} = \frac{600 \text{ J}}{10 \text{ s}} = 60 \text{ J/s} \]

### Question 3: Exprimer en Watts la puissance du moteur.

La puissance (P) en Watts est l'énergie (E) en Joules divisée par le temps (t) en secondes :
\[ P = \frac{E}{t} = \frac{600 \text{ J}}{10 \text{ s}} = 60 \text{ W} \]

### Question 4: En combien de temps un appareil électrique d'une puissance de 600 W aura-t-il fourni une énergie de 5000 J ?

On utilise la formule \( t = \frac{E}{P} \) :
\[ t = \frac{5000 \text{ J}}{600 \text{ W}} = \frac{5000}{600} \approx 8,33 \text{ s} \]

### Question 5: Justifier que le kWh est une unité d'énergie.

Le kilowatt-heure (kWh) est une unité d'énergie. On utilise la formule de l'énergie :
\[ E = P \times t \]
Si P est en kilowatts (kW) et t en heures (h), alors E est en kilowatt-heures (kWh). Un kilowatt-heure représente l'énergie consommée par un appareil de 1000 watts fonctionnant pendant une heure.

### Question 6: Combien vaut 1 kWh en Joules ? Justifier à l'aide d'un calcul.

1 kWh est l'énergie consommée par un appareil de 1000 W en une heure :
\[ 1 \text{ kWh} = 1000 \text{ W} \times 3600 \text{ s} = 3,600,000 \text{ J} \]

### Question 7: Calcul du coût annuel du gaspillage énergétique en France lié aux appareils laissés en veille.

Supposons les informations suivantes pour le Doc.1 :
- Téléviseur : 1 W en veille
- Ordinateur : 2 W en veille
- Autres appareils : 7 W en veille
- Total : 10 W

Si ces appareils sont en veille 24 heures par jour pendant une année entière (365 jours) :
\[ \text{Énergie gaspillée par jour} = 10 \text{ W} \times 24 \text{ h} = 240 \text{ Wh} \]
\[ \text{Énergie gaspillée par an} = 240 \text{ Wh} \times 365 \text{ jours} = 87,600 \text{ Wh} \]
Convertissons en kWh :
\[ 87,600 \text{ Wh} = 87.6 \text{ kWh} \]

Si le coût de l'électricité est de 0,15 € par kWh :
\[ \text{Coût annuel} = 87.6 \text{ kWh} \times 0,15 \text{ €/kWh} = 13.14 € \]

**Détail du raisonnement et des calculs** :
1. Identifier la puissance en veille de chaque appareil (total 10 W).
2. Calculer l'énergie consommée par jour : \( 10 \text{ W} \times 24 \text{ h} = 240 \text{ Wh} \).
3. Multiplier par le nombre de jours dans une année : \( 240 \text{ Wh} \times 365 \text{ jours} = 87,600 \text{ Wh} \).
4. Convertir Wh en kWh : \( 87,600 \text{ Wh} = 87.6 \text{ kWh} \).
5. Multiplier par le coût de l'électricité pour obtenir le coût total annuel : \( 87.6 \text{ kWh} \times 0,15 \text{ €/kWh} = 13.14 € \).

Ces calculs montrent le coût annuel du gaspillage énergétique dû aux appareils laissés en veille. J’espère que ça t’a aidé !

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