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Faire la lumière sur les ampoules

Posté par
premiereS
17-05-15 à 15:01

Bonjour, j'ai un exercice pour mardi mais je suis bloqué à une question.

Le sujet est tiré du Bac ES/L de 2012. L'énoncé peut être vu entièrement sur Internet avec les documents (que je ne peux poster ici).

Questions :
1) Préciser le point commun entre les deux lampes du tableau 2 du document 1.
2) Citer au moins un inconvénient et un avantage pour chacune des lampes.
3) Pour le même flux de lumière, compléter ci-dessous la chaîne énergétique associée à chacune des lampes (à incandescence et fluocompacte) et le bilan énergétique en Joule. En déduire, pour les 2 lampes, le rendement de conversion énergétique.

Où j'en suis :
1) Ok.
2) Ok.
3) Je suis bloqué au niveau du rendement de conversion énergétique.

Pourriez vous m'aider à comprendre ce qu'il faut chercher, calculer, etc...

Merci.

Faire la lumière sur les ampoules

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 16:32

Bonjour,

Énergie électrique rendement de conversion énergétique = énergie lumineuse

Pour la lampe à incandescence :
60 rendement de conversion énergétique de la lampe à incandescence = 3

Pour la lampe fluocompacte :
15 rendement de conversion énergétique de la lampe fluocompacte = 3

Donc les rendements (généralement exprimés sous la forme d'un pourcentage) sont : ... et ...

Posté par
prbebo
faire la lumière sur l'énoncé 17-05-15 à 16:33

Bonjour premièreS,

je dispose du sujet de bac ES-L 2012, mais je ne répondrai pas (du moins tout de suite) à ta question. En effet, sur ce forum les règles sont strictes : tu dois taper toi-même l'énoncé de ton problème et non renvoyer à un site web, et encore moins expliquer où on peut trouver le site en question. Les correcteurs sont là pour t'aider à comprendre ton exercice, mais pas pour faire le travail à ta place.
Si l'énoncé contient des figures, tu peux soit en faire une copie d'écran que tu joins à ton topic en image gif (pour un sujet déjà sur le web c'est un jeu d'enfant, clique sur la maison pour voir les conditions que doit remplir cette image [lien], si tu disposes d'un document papier tu peux le prendre en photo avec un portable et en faire une image gif.

Voilà, j'attends ta réponse pendant que je cherche ledit sujet dans mes archives.

Posté par
prbebo
ampoules et lumière 17-05-15 à 16:37

ah, bonjour Coll !

On pouvait en effet répondre à premièreS sans avoir le sujet sous les yeux, mais pour le principe... je suis peut-être un peu sévère, je ne sais pas ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 17:16

Bonjour prbebo

Il m'a semblé que premiereS avait fait l'effort de poster sa question avec les éléments qui permettaient de l'aider.
C'est loin d'être toujours le cas, n'est-ce pas ? On trouve parfois des questions (urgentes bien sûr) sans énoncé...
C'est pour cela que j'ai répondu comme je l'ai fait.

Mais tu as raison : il serait plus intéressant d'avoir plus de données sur ce sujet. Il est souvent hasardeux de répondre sans avoir toute l'information. J'ai pris le risque et j'ai peut-être eu tort.

Posté par
premiereS
Réponse à PrBebo et Coll 17-05-15 à 17:49

Bonjour,

Je vous remercie tout d'abord pour les réponses. Je suis bien conscient qu'il faut que je poste entièrement le sujet (ce que je fait habituellement), cependant, celui que j'ai comporte énormément de documents et est composé de 5 pages en tout. Il est donc compliqué pour moi de le poster entièrement.

Bien évidemment, si vous le souhaitez, je peux le poster au complet, mais cela risque de me prendre du temps tout de même (et je suis actuellement en pleines révisions pour mes épreuves communes de 1e).

Merci d'avance de votre compréhension.

Cordialement

PremiereS

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 17:52

premiereS >>

Peux-tu répondre à mon message de 16 h 32 ?

Posté par
premiereS
ÉNONCÉ 17-05-15 à 18:06

ENONCE

DOCUMENT 1 : Des Ampoules Basse Consommation

Encore récemment, les ampoules d'utilisation domestique convertissaient la plupart de l'électricité en énergie thermique plutôt qu'en énergie lumineuse. Dans un contexte d'économie d'énergie, les constructeurs ont donc cherché à augmenter la part de l'énergie convertie en lumière : aujourd'hui, une ampoule basse consommation,
aussi appelée fluocompacte, de puissance 15 W éclaire autant pour une consommation d'électricité moindre qu'une ampoule à incandescence de 60 W.
Les ampoules à incandescence et les ampoules halogènes sont progressivement interdites à la vente en France.
Par exemple, depuis le 1er septembre 2010, c'est le cas des ampoules de plus de 75 W (60 W pour les halogènes). Les tubes fluorescents (dits « néons ») et les diodes électroluminescentes (DEL) restent autorisées.
Le constructeur doit apposer une étiquette qui indique la classe d'efficacité énergétique qui correspond à une plage d'indices d'efficacité (tableau 1). Chaque indice correspond au rapport entre la puissance consommée (en mW) et le flux lumineux (en lumen, symbole lm). Cela revient à classer les ampoules selon leur rendement
(tableaux 1 et 2). Le remplacement des ampoules ne suffira pas, seul, à réduire de façon conséquente la consommation énergétique : en France, l'éclairage représente 10 % de la consommation électrique, soit 3 % de l'énergie totale consommée.

DOCUMENT 2 : Consommation énergétique pour 8 000 h de fonctionnement des deux lampes du tableau 2
Prix du kWh : 0,11 €

Graphique


QUESTIONS

1. Préciser le point commun entre les deux lampes du tableau 2 du document 1.

2. Citer au moins un inconvénient et un avantage pour chacune des lampes.

3. Pour le même flux de lumière, compléter ci-dessous la chaîne énergétique associée à chacune des lampes (à incandescence et fluocompacte) et le bilan énergétique en Joule. En déduire, pour les 2 lampes, le rendement de conversion énergétique.(Schéma de la chaîne énergétique)

4. À l'aide du tableau 1 du document 1, montrer que la lampe fluocompacte du tableau 2 entre dans la catégorie de l'une des classes A.

5. On s'intéresse à la consommation des ampoules du salon et de la chambre dans une habitation.
La chambre est éclairée avec une lampe à filament de 60 W pendant 1 heure. Le salon est éclairé avec une lampe fluocompacte de 15 W pendant 4 heures.
La lampe du salon a consommé :
☐ quatre fois plus d'énergie que la lampe de la chambre.
☐ autant d'énergie que la lampe de la chambre.
☐ quatre fois moins d'énergie que la lampe de la chambre.
☐ huit fois plus d'énergie que la lampe de la chambre.

6. a) Calculer le coût de revient (achat et fonctionnement pendant 8 000 h) pour la lampe fluocompacte du tableau 2 du document 1. Même question pour la lampe à filament classique. Vérifier vos réponses à l'aide du document 2.

b) Calculer l'économie financière réalisée pour 8 000 h de fonctionnement en remplaçant une lampe à filament classique par une lampe fluocompacte.

c)  Sur la boite d'emballage de la lampe fluocompacte est indiquée « - 80 % ENERGY ». Vérifier cette indication donnée par le constructeur de la lampe.

7) Expliquer comment il est possible que 10 % de la consommation électrique ne représente qu'environ 3 % de
l'énergie totale consommée (document 1).


Où j'en suis :

1) Ok.

2) Ok.

3) Je suis bloqué au niveau du rendement de conversion énergétique. (Chaîne énergétique publié dès le 1er post).

4) Ok.

5) Ok.

6) a) Ok.

b) Ok.

c) Je suis bloqué.. Je ne sais pas ce qu'il faut utiliser et ce qu'il faut calculer..

7) Aucune idée..

Merci pour votre aide.

ÉNONCÉ

ÉNONCÉ

ÉNONCÉ

Posté par
premiereS
Réponse au message de 16h32 17-05-15 à 18:07

Énergie électrique rendement de conversion énergétique = énergie lumineuse

Pour la lampe à incandescence :
60 rendement de conversion énergétique de la lampe à incandescence = 3

Pour la lampe fluocompacte :
15 rendement de conversion énergétique de la lampe fluocompacte = 3

Donc les rendements (généralement exprimés sous la forme d'un pourcentage) sont : 20 et 5  

Est-ce la bonne réponse ?

Posté par
prbebo
Réponse à PrBebo et Coll 17-05-15 à 18:09

premiereS, non surtout pas, inutile de perdre ton temps à poster l'intégralité du sujet : dans le cas présent, il y avait suffisamment d'infos dans ton premier post, avec le schéma, pour que des gens comme Coll et moi-même puissent comprendre la nature de ton problème, et te répondre efficacement. Simplement, il faut garder en tête qu'un exercice une fois corrigé doit pouvoir ensuite être utile pour d'autres élèves qui butent sur un problème analogue, et c'est pour eux surtout que l'énoncé doit être clairement posé.

Je suis d'accord avec Coll : par comparaison avec d'autres topics pour lesquels il faut passer plus de temps à décoder la requête qu'à y répondre, ton énoncé se comprenait facilement. Et j'ajouterai, après avoir lu ton dernier message, un mot de félicitation pour la qualité de ton orthographe : çà aussi, c'est plutôt rare...

Bon courage pour la fin de cette année scolaire, et à bientôt peut-être.

Posté par
premiereS
Réponse à prbebo 17-05-15 à 18:14

Je trouve qu'une bonne orthographe est quand même bien plus agréable, qu'un post en abrégé ou plein de fautes d'orthographe !

Je viens tout de même de poster l'énoncé complet, car c'est tout de même normal pour que vous puissiez m'aider.

Merci en tout cas pour votre réponse !

Cordialement

Posté par
prbebo
ampoules et lumière 17-05-15 à 18:15

ah, trop tard... Je te laisse avec Coll, je n'interviens plus sur cet exercice. Coll, à bientôt aussi, à l'un des nombreux carrefours de ce forum

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 18:19

premiereS >>

Ton message de 18 h 07.

60 rendement de conversion énergétique de la lampe à incandescence = 3

Donc :
rendement de conversion énergétique de la lampe à incandescence = 3 / 60 = 0,05 (que l'on peut exprimer aussi comme 5 %)

Pour la lampe fluocompacte :
15 rendement de conversion énergétique de la lampe fluocompacte = 3
Donc :
rendement de conversion énergétique de la lampe fluocompacte = 3 / 15 = 0,20 (que l'on peut exprimer aussi comme 20 %)

Je te donne les réponses pour compenser un peu le temps que tu as passé à poster tout l'énoncé.

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 18:27

6.c)

En 8 000 heures
60 watts pendant 8 000 heures : 480 kWh
15 watts pendant 8 000 heures : 120 kWh
(voir la dernière image de ton message de 18 h 06)
Économie : 480 - 120 = 360 kWh

360 / 480 = 0,75 ou 75 %

donc... 80 % est un arrondi du côté optimiste des choses !

7)
Il y a bien d'autres consommations d'énergie que l'énergie électrique.
Pense aux transports (camions, automobiles) au chauffage autre qu'électrique, etc.

Posté par
premiereS
Réponse à Coll 17-05-15 à 18:43

Merci pour votre réponse !

Et oui, j'ai confondu : j'ai fait 60/3 au lieu de l'inverse !

Pour la 7), je ne vois pas bien comment je pourrais y répondre !

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 18:48

Ton erreur pour le calcul des rendements :

si     a x = b
alors     x = b / a
(on suppose a 0)
__________

As-tu lu mon message de 18 h 27 ?

Posté par
premiereS
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 18:50

Oui, mais cela ne m'éclaire pas sur cette question :/

Posté par
Coll Moderateur
re : Faire la lumière sur les ampoules 17-05-15 à 19:10

Ah ?

Je ne pense pas que ce sera plus clair avec des valeurs, mais j'essaye...

Suppose une consommation totale de 333 U (U est une unité d'énergie que j'invente)
avec
consommation de pétrole 233 U
consommation électrique 100 U

Pour la consommation électrique :
10 U servent à l'éclairage
90 U servent à autre chose (faire tourner des moteurs, chauffer dans les maisons où le chauffage est électrique, etc.)

Pourcentage de la consommation électrique utile à l'éclairage : 10 / 100 = 0,10 ou 10 %

Pourcentage de la consommation totale utile à l'éclairage : 10 / 333 0,03 ou 3 %



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