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Exercice de physique

Posté par
BizBi
23-04-09 à 11:08

Bonjour, j'ai un petit problème avec un exercice de physique qui concerne le chapitre sur l'énergie potentielle.
Donc le but de l'exercice est de justifier une affirmation, la voici:

Dans une encyclopédie, à l'entrée "centrales hydrauliques", on trouve l'affirmation suivante:
<<Pour produire 1kw . h, 1m^3 d'eau douce doit tomber de 365m.>>.
Justifier et commenter cette affirmation.


Si quelqu'un pourrait m'aider, se serait gentil. Merci

Posté par
BizBi
Exercice de physique 23-04-09 à 11:29

Quelqu'un pour m'aider?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 12:38

Bonjour,

(Cela serait beau si c'était vrai... mais bon...)

Quelle est la masse d'un mètre cube d'eau douce ?
Quel est son poids ?
Quel serait le travail de ce poids lors d'une "vraie" chute de h = 365 m ?

A quelle énergie correspond 1 kW.h ?

Posté par
BizBi
Exercice de physique 23-04-09 à 13:04

Je pense que la masse d'un mètre cube d'eau (douce je ne sais pas si cela à une différence avec l'eau normale ) est de 1tone soit 1000kg.
Donc le poids serait égal a p=mg donc p= 1000 * 9.8 = 9800N
Et donc le travail de ce poids lors d'une vraie chute de 365m serait:
   Wab(P) = 9800*365 = 3.58*10^6 J

Je sais pas si j'ai bon...

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 13:38

Tout ceci est très bon...

Il reste une conversion à faire :
. que vaut 1 kW.h en joules ?

1 kW = 1 000 W = 1 000 J.s-1
1 h = 3 600 s

A toi...

Posté par
BizBi
re : Exercice de physique 23-04-09 à 13:57

Euh on fais 1000J/3.6 = 2.8*10^3J ?
Je pense pas que se soit ça...

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 14:07



Regarde les unités ! (et tous les problèmes de conversion te sembleront ultra-simples !) :

Un kilowattheure c'est 1 kW 1 h
(1 000 joules/seconde) (3 600 secondes) = ... ?

Posté par
BizBi
re : Exercice de physique 23-04-09 à 14:11

Sa va paraitre bête mais la j'ai du mal ... :/
1000J * s-1 *3600 = 3.6*10^6 ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 14:16

Mais il ne faut pas oublier l'unité (ce qu'il ne faut jamais oublier en physique ! ) :

aucun doute, quand on multiplie des (joules / seconde) par des (secondes) on trouve... des joules !

Donc
1 kW.h = 1 000 W 1 h = 1 000 (joules / seconde) 3 600 secondes = 3 600 000 joules = 3,6.106 J

A comparer à la chute d'une tonne d'eau d'une hauteur de 365 m

Pourquoi ceci est-il trop beau pour être vrai ?

Posté par
BizBi
re : Exercice de physique 23-04-09 à 14:23

Ha okay donc c'est ce que j'avais trouver en oubliant les unités
On trouve le même résultat et donc l'affirmation est vraie car le travail du poids de l'eau et égale on nombre de kW que l'on veut produire.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 14:31

Le kilowatt (symbole kW) est une unité de puissance
Le kilowattheure (symbole kW.h) est une unité d'énergie comme le joule (symbole J)

Le travail du poids de l'eau augmente l'énergie cinétique de cette masse d'eau lors de sa chute ; c'est cette énergie (ou ce qu'il en reste à l'arrivée) que l'on cherche à transformer au mieux en énergie électrique.

Ne confonds pas puissance et énergie

La bonne compréhension et utilisation des unités est l'une des clefs de la réussite en physique.

Mais tu n'as pas répondu à ma question :

Citation :
Pourquoi ceci est-il trop beau pour être vrai ?


Posté par
BizBi
re : Exercice de physique 23-04-09 à 18:42

Ceci est surement trop beau pour être vrai, car c'est surement une trop petite quantité d'eau pour produire autant d'énergie... ou sinon parcequ'on trouve le même résultat avec les deux calculs :p

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 18:51

Il n'est malheureusement pas possible de transformer toute l'énergie en énergie électrique :
. il y a des tuyaux pour conduire cette eau vers les turbines ; or l'eau frotte sur ces tuyaux et ces frottements correspondent à de l'énergie transformée en énergie thermique (échauffement)
. la turbine et les alternateurs ont eux aussi des pertes ; frottements, effet Joule... et là encore de l'énergie en provenance de cette chute d'eau devient chaleur...

Posté par
BizBi
re : Exercice de physique 23-04-09 à 18:54

Ah, je savais pas, puisqu'on a abordé que le chapitre sur l'énergie cinétique et potentielle, nous avons pas encore parlé d'énergie thermique mais c'est toujours intéressant de le savoir.

Bah en tout cas merci beaucoup pour l'aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique 23-04-09 à 18:55

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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