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Calorimétrie ( température et chaleur )

Posté par
rimk95
08-04-13 à 16:14

Bonjour à tous,

Voici un petit exercice que j'ai fait mais dont je ne suis pas sur des résultats.

L'énonce : Un véhicule roulant à la vitesse constante de 108km.h-1, sur une route horizontale, consomme 5L de carburant au 100km. Le moteur thermique du véhicule délivre alors une puissance mécanique P = 18kW

On donne le pouvoir calorifique massique de l'essence : PC = 50.10^3 kJ.kg-1 et sa masse volumique de 800 kg.m^-3

1) Calculer la quantité de chaleur, c'est-à-dire l'énergie thermique Eth, produite par la combustion de l'essence pendant 1 heure de trajet.

2) Calculer le travail mécanique W fourni par le moteur pendant cette durée

3) Calculer le rendement du moteur

Tout d'abord pour la question n°1, voici ce que j'ai fait :

Q = P * t
Q = 18000 * 1
Q = 18000 Wh

On sait que 1Wh = 3600 J
soit 18000Wh = 64800000 J

donc Q = 6,48.10^5 J

Question n°2 :

Wcycle = -Qcycle
Wcycle = - 6,48.10^5 J

Pour la question 3 je n'ai pas trouver de solution.
Je reste toutefois très septique sur les résultats obtenu précédemment.

Merci d'avance pour vos réponses et votre attention.

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:22

Salut,

Je ne suis pas sûr que c'est 18kWh, normalement une puissance est pour 1 seconde mais tu as peut-être raison.

En admettant que c'est juste:

L'énergie que tu as calculer en 1 est l'énergie utilisée par le moteur, mais ce n'est pa l'énergie thermiaque sino le rendement serait de 1.

Eth= Volume*densité*PC

3) rendement= 6,48.10^5/Eth

selon cette valeur on saura si ce que tu as fait pour le calcul du travail mécanique est juste ou non

Posté par
rimk95
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:34

Re Lamat,

Eth = Volume * densité * PC
Pour la densité, je pense que cela correspond à la masse volumique soit 800kg.m^-3, le PC est donc de 50.10^3 kJ.kg-1, cependant pour le volume je suis perdu, y a t-il une formule pour le calculer à partir de ce que l'on a ?

En effet, la seule formule que je connaisse en rapport avec le volume est la suivant : * course * (alésage)^2 / 4

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:39

à la vitesse constante de 108km.h-1, on consomme 5L de carburant au 100km.

si tu connais la durée du trajet ta consommation est de ...?

Posté par
rimk95
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:42

On serait à 5,4 L de consommation au 108 km

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:43

oui

Posté par
rimk95
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:50

On convertit les L en m^3 ?

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:52

si tu veut utiliser les 800 kg/m3 oui sinon, il faudra convertir la masse volumique en kg/L

Posté par
rimk95
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 16:59

Ok donc normalement on a :

800kg/m^3 = 0,8 kg/L

Eth = 5,4 * 0,8 * 50.10^3
Eth = 216 000 kj = 216 000 000 j

Soit le rendement = 6,48.10^5 / 216.10^6 = 3.10^-3 = 3 %
Je ne suis pas sur.

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 17:03

Q=  64800000 J est juste
mais
Q = 6,48.10^5 J est faux

Posté par
rimk95
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 17:10

Lol en effet, bien vu.

Donc je trouve un résultat plus convenable avec un rendement de 30 %.

Merci encore Lamat, c'est très sympas ce que tu fais.

Posté par
Iamat
re : Calorimétrie ( température et chaleur ) 08-04-13 à 19:47

de rien à la prochaine



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