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Dm
bonjour pouvez vous m'aidez a résoudre cet exercice sue je n'ai pas comprit s'il vous plait c'est pour lundi et je ne sais pas comment faire voila le sujet
La retenue d'eau d'une usine hydroélectrique alpine a une surface de 5,0 km² et un profondeur moyenne de 10m. l'eau est amenée, par conduite forcée, à l'usine située à une altitude inférieur de h=100m à celle de la retenue (on néglige la profondeur de la retenue par rapport à cette dénivellation
Dans l'usine, l'eau fait tourner une turbine et sort avec une vitesse quasi nulle.
a) Quel est le mode de transfert de l'énergie entre l'eau et le turbines ?
b) Calculer l'énergie maximale que l'eau contenue dans la retenue peut fournir aux turbines.
c) En cas de besoin la retenue peut être vidée en 3,0 jours en actionnant les turbines.
On néglige les frottements. Représenter sur un diagramme les échanges d'énergie concernant l'eau de la retenue au cours de cette opération entre l'état initial, où l'eau est au repos dans la retenue, et l'état final, où l'eau a une vitesse quasi nulle après avoir franchi l'usine.
d) Calculer la puissance du travail des forces exercées par l'eau sur les turbines.
e) L'usine restitue 90% de l'énergie reçue sour forme d'énergie électrique. Calculer la puissance électrique de l'usine.
Voici mes réponses :
a) mode de transfert : Ep en Ec
b)Ep=m.g.h=p.V.g.h= 4,9*10^12 J
c) Je ne sais pas comment faire de diagrammes...
d-e)X
Bonjour.
a) mode de transfert : Ep en Ec
-> OK
b) Ep=m.g.h=p.V.g.h= 4,9*10^12 J
-> rho = 10^3 ; V = 5 10^6 . 10 ; g = 9,81 ; h = 10^2
-> Ep = 4,9 10^(3+6+1+1+2) = 4,9 10^13 J
c) Je ne sais pas comment faire de diagrammes...
d) Puissance = travail par unité de temps
-> P(eau) = W / t avec : P(Watt) W(Joule) T(s)
e) Rendement = P(fournie) / P(consommée)
-> r = 0,9 = Pelec / P(eau)
Pour la puissance et le rendement, ce sont des définitions
d) Puissance = travail par unité de temps
-> P = W / t
On sait calculer le travail ( W = F L cos alpha ),
en pratique, on est intéressé par le temps mis pour faire ce travail.
e) Rendement = P(fournie) / P(consommée)
-> r = 0,9 = Pelec / P(eau)
Le rendement : C'est ce que l'on obtient comparé à ce que l'on paye.
La centrale reçoit une puissance hydraulique (sous forme d'énergie cinétique)
et fournit du courant électrique (ce qui nous intéresse)
r = (puissance électrique) / (puissance hydraulique)
Il y a donc (1-r) de pertes (principalement sous forme de chaleur)
Si r est très inférieur à 1, on sait que l'on peut essayer d'améliorer la conversion entre les 2 énergies.
Je ne peux pas expliquer davantage : voici la réponse .
d)
Eau dans le lac du barrage :
--> E potentielle(eau) = 4,9 10^13 J
--> E cinétique(eau) = 0
--> E(turbine + alternateur) = 0
Eau à l'entrée de la turbine :
--> E potentielle(eau) = 0
--> E cinétique(eau) = 4,9 10^13 J
--> E(turbine + alternateur) = 0
Eau à la sortie de la turbine :
--> E potentielle(eau) = 0
--> E cinétique(eau) = 0
--> W = E(turbine + alternateur) = 4,9 10^13 J
P_mécanique = 4,9 10^13 J / ( 3 jours )
(convertir 3 jours en secondes)
e)
Entrée dans la centrale : P_mécanique
Sortie : P_électrique = r P_mécanique
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