Énergie et rendement

Résumé du document

Nous allons faire chauffer de l'eau pour chaque appareil électrique ou à gaz choisis et ainsi déterminer leur rendement en nous aidant des formules de base. Nous allons ensuite lâcher un chariot depuis le haut d'une piste déjà fabriquée et ainsi calculer le rendement de ce système et également déterminer à quoi les pertes sont dues. Le but des expériences est de déterminer le rendement des appareils électriques ou à gaz choisis, l'appareil le plus rapide, le plus puissant et le plus économique, et de déterminer le rendement de l'expérience n°4 avec les chariots.

Extrait du document : "Expérience nº 2 avec la bouilloire
Matériel :
- un bécher gradué
- un thermomètre gradué jusqu'à 200°C
- un chronomètre
- une bouilloire
- de l'eau du robinet

Méthode :
- remplir le bécher d'eau à 0,5 litre
- verser le bécher dans la bouilloire
- mesurer la température de l'eau avec le thermomètre et l'inscrire dans le tableau de résultats
- allumer la bouilloire en même temps d'enclencher le chronomètre
- attendre que l'eau bouille
- une fois l'eau portée à ébullition, arrêter la bouilloire et en même temps stopper le chronomètre
- mesurer la température de l'eau avec le thermomètre et l'inscrire dans le tableau de résultats
- inscrire le temps qu'il a fallu à l'eau pour bouillir et la température finale dans le tableau de résultats
- calculer la puissance et le rendement de l'appareil à l'aide des formules

Causes d'incertitudes :
- pertes de chaleur dans l'air (minimes)
- remplissage non exact du bécher
- mesure de la température de l'eau
- mesure du temps jusqu'à l'ébullition de l'eau"

Extraits

[...] Énergie et rendement Buts des expériences - Déterminer le rendement des appareils électriques ou à gaz choisis. - Déterminer l'appareil le plus rapide, le plus puissant et le plus économique. - Déterminer le rendement de l'expérience nº4 avec les chariots et répondre aux questions Introduction - Nous allons faire chauffer de l'eau pour chaque appareil électrique ou à gaz choisis et ainsi déterminer leur rendement en nous aidant des formules de base suivantes : Ethéorique : énergie théorique ou énergie utile Efournie : énergie fournie ou énergie reçue P : puissance ou : différence d'énergie : différence de temps Ecomb. [...]

[...] Résultats Calculs du rendement pour l'essai : Calculs du rendement pour l'essai : Calculs pour la moyenne des essais : Synthèse - Le micro-ondes aurait un bon rendement proche ou même supérieur à celui de la bouilloire si la totalité de l'énergie fournie était utilisée uniquement à chauffer l'eau. - Le temps que met l'eau pour bouillir est plus long que celui de la bouilloire car le micro-ondes a plusieurs fonctions par exemple réchauffer des plats et il n'est pas spécifiquement utilisé pour chauffer de l'eau. [...]

[...] Expérience nº2 avec la bouilloire Matériel - un bécher gradué - un thermomètre gradué jusqu'à 200°C - un chronomètre - une bouilloire - de l'eau du robinet Méthode - remplir le bécher d'eau à 0,5 litre - verser le bécher dans la bouilloire - mesurer la température de l'eau avec le thermomètre et l'inscrire dans le tableau de résultats - allumer la bouilloire en même temps d'enclencher le chronomètre - attendre que l'eau bouille - une fois l'eau portée à ébullition, arrêter la bouilloire et en même temps stopper le chronomètre - mesurer la température de l'eau avec le thermomètre et l'inscrire dans le tableau de résultats - inscrire le temps qu'il a fallu à l'eau pour bouillir et la température finale dans le tableau de résultats - calculer la puissance et le rendement de l'appareil à l'aide des formules Causes d'incertitudes - pertes de chaleur dans l'air (minimes) - remplissage non exact du bécher - mesure de la température de l'eau - mesure du temps jusqu'à l'ébullition de l'eau Résultats Calculs du rendement pour l'essai : Calculs du rendement pour l'essai : Calculs pour la moyenne des essais : Synthèse - Le rendement est déjà nettement meilleur avec la bouilloire par rapport au réchaud de camping car la chaleur est conservée à l'intérieur et peut moins facilement se disperser dans l'air. - Le temps pour porter l'eau à ébullition est également beaucoup plus court. - L'essai a un meilleur rendement car la bouilloire a gardé une partie de la chaleur de l'expérience précédente donc le temps pour faire bouillir l'eau est moins grand. [...]

[...] - Comme dans l'expérience précédente, le micro-ondes est plus chaud au deuxième essai car il n'a pas eu le temps de se refroidir totalement. Résumé des valeurs Conclusion des différents appareils pour chauffer de l'eau Nous arrivons à la conclusion que : L'appareil le plus rapide : la bouilloire L'appareil le plus puissant : la bouilloire L'appareil le plus économique : la bouilloire Nous concluons donc que la bouilloire est le meilleur appareil pour chauffer de l'eau bien que la puissance requise par ce dernier soit grande. [...]

[...] Ce système a encore un assez bon rendement et pour l'améliorer il faudrait déjà supprimer le frottement au sol en le faisant par exemple fonctionner avec le magnétisme et faire le vide d'air autour pour qu'il n'y ait aucun frottement avec l'air et ainsi atteindre un rendement de 100 La vitesse du chariot au bas de la pente n'est pas proportionnelle à la hauteur de départ en raison de la perte d'énergie. Par contre, si le rendement était de 100 c'est-à-dire qu'il n'y a aucune perte d'énergie, alors ce serait proportionnel. [...]