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calcul de" l'énergie lumineuse"
Salut,
avec mon ami, on a choisit pour expérience de tpe de calculer le rendement d'un panneau solaire photovoltaïque.On a fait les expériences que l'on souhaitait faire on a relevé pleins de valeurs mais le petit problème c'est qu'on n'est pas sûr de nos calcul et des termes employés. Donc pour que vous puissiez m'aider je vais vous expliquer nos expériences:
1ère: on a pris un spot que l'on a accroché à 20cm au dessus d'un calorimètre ( calorimètre remplit d'eau jusqu'à ras bord)on a pris la température de l'eau au début et on a laissé allumer le spot pendant 15 minutes et on a reprit la température à la fin. donc on n'arrive pas à savoir s'il s'agit d'une énergie ou d'une puissance?le but de l'expérience est de trouver l'énergie lumineuse émise par le spot
2ème: c'est la même expérience que la première sauf que l'on a pris du papier aluminium que l'on a mit sur le calorimètre de façon a ce que la lumière n'influe pas le résultat. notre idée ( peut-être fausse) était la suivante:
lors de l'expérience1 on pourrait dire qu'il s'agit d'une énergie composée d'énergie lumineuse et thermique car la température varie grâce à la chaleur et aux rayonnement du spot et la 2ème expérience ce n'est que l'énergie thermique car les rayons lumineux sont stoppés par le papier aluminium et ne font donc pas varié la température de l'eau.
donc pour résumer:
d'après nous 1ère expérience: on parlerait d'une énergie composée d'une énergie lumineuse et d'une énergie thermique et pour la 2ème on parlerait que d'une énergie thermique
et en faisant une soustraction de l'expérience1- l'expérience 2 on obtiendrait l'énergie lumineuse
donc on aimerait connaître les calculs à faire ( on a relevé toutes les données qui sont utiles) ainsi que le vocabulaire à employer est ce que l'on parle d'énergie ou bien de puissance ou d'autre chose?
merci d'avance pour vos réponses
Salut,
avec mon ami, on a choisit pour expérience de tpe de calculer le rendement d'un panneau solaire photovoltaïque.On a fait les expériences que l'on souhaitait faire on a relevé pleins de valeurs mais le petit problème c'est qu'on n'est pas sûr de nos calcul et des termes employés. Donc pour que vous puissiez m'aider je vais vous expliquer nos expériences:
1ère: on a pris un spot que l'on a accroché à 20cm au dessus d'un calorimètre ( calorimètre remplit d'eau jusqu'à ras bord)on a pris la température de l'eau au début et on a laissé allumer le spot pendant 15 minutes et on a reprit la température à la fin. donc on n'arrive pas à savoir s'il s'agit d'une énergie ou d'une puissance?le but de l'expérience est de trouver l'énergie lumineuse émise par le spot
2ème: c'est la même expérience que la première sauf que l'on a pris du papier aluminium que l'on a mit sur le calorimètre de façon a ce que la lumière n'influe pas le résultat. notre idée ( peut-être fausse) était la suivante:
lors de l'expérience1 on pourrait dire qu'il s'agit d'une énergie composée d'énergie lumineuse et thermique car la température varie grâce à la chaleur et aux rayonnement du spot et la 2ème expérience ce n'est que l'énergie thermique car les rayons lumineux sont stoppés par le papier aluminium et ne font donc pas varié la température de l'eau.
donc pour résumer:
d'après nous 1ère expérience: on parlerait d'une énergie composée d'une énergie lumineuse et d'une énergie thermique et pour la 2ème on parlerait que d'une énergie thermique
et en faisant une soustraction de l'expérience1- l'expérience 2 on obtiendrait l'énergie lumineuse
donc on aimerait connaître les calculs à faire ( on a relevé toutes les données qui sont utiles) ainsi que le vocabulaire à employer est ce que l'on parle d'énergie ou bien de puissance ou d'autre chose?
merci d'avance pour vos réponses
*** message déplacé ***
excusez moi pour le multi-post je croyais que j'avais pas envoyé le message sinon pouvez vous repondre à mes questions
notre prof nous avait parlé d'un calcul qui serait Q (en joule)= masse*Constantante de l'eau* delta température et après Puissance= Q/DELTA temps
cela nous donne une puissance à la fin est ce que ça parait correct?
je ne pense pas qu'on doive calculer le specteur et tout ce qui tourne autour mais juste la puissance ou l'energie lumineuse ou même encore il pourrait s'agir d'une intensité lumineuse essayer de répondre avec moi aux questions que je me pose sur le vocabulaire et on essayera ensuite de trouver les calculs qui vont avec. merci d'avance
merci shadowmiko avec ton lien j'ai pu relever une information qui me parait utile
"Le transfert d'énergie par rayonnement met en jeu la production puis l'absorption d'un rayonnement visible ou invisible de même nature que la lumière."
mais bien que je commence à bien comprendre mon expérience, il me manque toujours le calcul de l'intensité ( ou énergie) lumineuse? si on pouvait me fournir ce calcul ou me donner des pistes pour le trouver, cela m'aiderait beaucoup. merci d'avance.
Si le transfert s'effectue par chaleur et rayonnement Q, alors DE=Q.
qu'est ce que sa veut dire? puis-je m'en servir dans mon expérience?Merci d'avance.
E?Exemples de transferts thermiques:
- De l'eau chaude placée à l'air atmosphérique prd sa température au bout d'1 certain temps en se refroidissant progressivement.
L'eau a cédé de l'énergie (énergie interne) à l'air;
- Une casserole d'eau placée sur un brûleur à gaz voit sa température s'élever rapidement.
L'eau a reçu de l'énergie (énergie interne) de la flamme.
Transfert thermique: Dans ces exemples, les échanges d'énergie entraînant une variation d'énergie interne s'effectuent par transfert thermique. Ce mode de transfert ne met pas en jeu le travail d'1 force. Notons l'énergie transferée Q
Propriétés: Le transfert thermique s'effectue spontanément du corps chaud vers le corps froid, jusqu'à ce que les deux corps soient à la même T°C ( = équilibre thermique).
Effets: - modification T°C du corps;
- possibilité de changement d'état physique à T°C cste (l'eau chauffée, portée à 100°C entre en ébullition et conserve 1 T°C cste pdt toute l'ébullition);
- modification des liaisons chimiques (réactions chimiques endothermiques ou exothermiques).
Je peux aussi affiner la notion d'énergie interne si tu veux. Tu veux que je te donne l'interprétation microscopique d'1 transfert thermique ou ça suffira? J'aborde la conduction?
Maintenant on peut parler des transferts d'énergie par rayonnement.
Le Soleil (intéressant ds ton cas), une lampe électrique (pour ton expérience) ou un four à micro-ondes émettent des rayonnements ( = ondes électromagnétiques) qui transfèrent de l'énergie.
L'énergie rayonnée est WR.
Souvent, l'énergie transférée par rayonnement est absorbée par la matière qui s'échauffe alors.
En conclusion: Lorsque l'énergie (cinétique, potentielle ou interne) d'1 système augmente ou diminue, le système a reçu ou cédé de l'énérgie, que ce soit sous la forme de travail, de transfert thermique ou de rayonnement.
Si tu veux davantage de précisions...
Maintenant j'aimerai savoir votre pbmatique et surtout prq avoir choisi cette expérience? Dans le but de démontrer quoi?
Et Joyeux Noël
bien donc d'apres tes réponses je peux dire que , dans mon expérience, le transfert s'effectue par chaleur et rayonnement Q, alors DE=Q. donc Q= m*c*delta température est bien le calcul qu'il nous fallait?
notre expérience consiste à calculer le rendement d'un panneau solaire donc la problématique est comment calcule-t-on le rendement d'un panneau solaire? après plusieurs recherches nous avons constaté qu'il nous manquait une valeur pour le calculer (l'énergie lumineuse du soleil à un instant donné) ce qui nous a mené à faire ces expérience dans le but, en faisant un calcul de proportionalité, notamement avec l'expérience du spot de calculer le rendement. voila il serait sympa de ta part de m'en dire plus sur l'energie interne de mon système (l'eau) en fonction du rayonnement. merci d'avance et bonnes fêtes de fin d'année!
Bonjour,
Notre projet étant de calculer la puissance lumineuse émise par le spot au dessus de l'eau en Watt/m². Nous nous sommes renseignés et nous avons appris que l'énergie transférée par rayonnement est absorbée par la matière qui s'échauffe alors ( dans notre cas l'eau). Notre problème est que le spot chauffe énormement et donc la température de l'eau augmente en conséquence. Nous aimerions alors, avoir une expérience permettant de chauffer l'eau qu'avec la lumière ou alors une expérience permettant de chauffer l'eau qu'avec la chaleur du spot, de façon à calculer l'un ou l'autre. Notre objectif est d'obtenir une puissance lumineuse en Watt/m².
résumé de la 1ère expérience:
Dans notre première expérience,(lorsque le spot était à 25cm au dessus du calorimètre ), la température de l'eau augmentait pour deux raisons: la chaleur émise par le spot et la puissance lumineuse de celui-ci.
Donc si vous pouviez nous fournir la deuxième expérience permettant de négliger soit la chaleur émise par le spot, soit la puissance lumineuse de celui-ci cela nous permettrait alors d'en déduire l'un ou l'autre. Tout cela, sans sortir du niveau de lycée et en utilisant, si possible, les formules ( Q=m*constante calorifique de l'eau*delta température et P=Q/ delta temps), on mesurerait ensuite, la surface de l'eau exposée à la lumière du spot pour avoir un résultat en Watt/m².
Nous vous remerçions d'avance. bonne année
Notre problème est que le spot chauffe énormement et donc la température de l'eau augmente en conséquence. Nous aimerions alors, avoir une expérience permettant de chauffer l'eau qu'avec la lumière ou alors une expérience permettant de chauffer l'eau qu'avec la chaleur du spot, de façon à calculer l'un ou l'autre
La chaleur est donc indisociable de la lumière
"La chaleur est donc indissociable de la lumière"
donc puisqu'il est impossible de dissocier cela pensez vous que l'élévation de température vient plutôt de mon spot qui chauffe ( si l'on met la main dessous , ça brule vraiment) ou de l'éclairement qu'il émet. moi je pense que l'eau chauffe essentiellement grâce à la chaleur du spot? qu'en dites vous?
de plus j'avais pensez à une expérience mais je n'en certifie pas les résultats
expérience: on place le spot à 25cm du calorimètre mais cette fois ci le spot se trouve sur le coté et non au dessus ; au dessus du calorimètre on met du papier aluminium ou n'importe quoi qui ne laisse point entrer la lumière, de là, je pense, que l'on pourrait trouver une élévation de température ou transfert thermique entrainé uniquement par l'effet thermique que le spot émet.
qu'en pensez vous? voyez vous une amélioration à cette expérience, je rappelle que l'on veut être précis , bien sur, mais que l'on précisera que c'est le raisonnement utilisé qui sera retenu.
merci d'avance de vos future réponses.
Il y a trois modes de transferts d'énergie et donc de dissipation de chaleur: convexion (gaz et liquides), conduction (solides) et rayonnement.
Je pense que tu comprends ce qui se passe?
oui là il s'agit de rayonnement
peut tu me dire si mon expérience est convenable? qu'est ce qu'il faudrait y arranger?
merci de vos réponses.
Notre idée d'expérience serait la suivante:
1)on place le calorimètre au milieu de la table, avec une masse d'eau m connue , on connait la température de départ et on le recouvre avec du papier aluminium, juste le haut du calorimètre de façon à ne pas laisser passer la lumière ou comme vous dites la lumière visible. après on place le spot sur la table à 35cm à droite du calorimètre , en direction du calorimètre. on attend 15min, l'eau va donc chauffer et on relève a nouveau la température. avec toutes ces données on peut donc calculer Q=m*4180*delta température appelons ce Q Q1 . il correspond à un transfert d'énergie du à la chaleur émise par le spot.
2) on place le calorimètre au milieu de la table, avec une masse d'eau m connue , on connait la température de départ. cette fois-ci on place le spot à la verticale à 35 cm du calorimètre. on attend 15min, l'eau va donc chauffer et on relève a nouveau la température. avec toutes ces données on peut donc calculer Q=m*4180*delta température appelons ce Q Q2 . il correspond à un transfert d'énergie du à la lumière visible et à la chaleur émise par le spot.
===> de cette façon en faisant la soustraction de Q2-Q1=Q3(en joules) on obtiendrait a peu près, ce que l'on cherche, c'est à dire que l'augmentation de température de l'eau par la lumière. Sans faire les expériences il est évident que Q3 ne va pas être très élevé.
de là on peut calculer P (en watt) ( ce qu'au départ j'appelais puissance lumineuse) de cette façon: P=Q3/15min soit 900secondes avec ce P(en watt) et la surface l'eau (en m²) on aurait Eclairement= P(en watt)/la surface (en m²) on aurait alors l'éclairement de notre spot en watt/m², alors bien évidement on se doute que ce résultat n'est pas exactement correct mais cependant je pense qu'on s'en approcher.
que pensez de l'expérience? que pensez vous du résultat final ( sera-t-il vraiment éloigné de la réponse?)
merci d'avance.
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