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Energie hydraulique
Bonjour je bloque complètement sur cette exercice :
Les réacteurs les plus récents des centrales nucléaires françaises fournissent une puissance électrique de 1300 MW. Or pour produire une telle puissance électrique, il faut disposer, dans le réacteur, d'une puissance thermique de 4000 MW qui sert à produire la vapeur d'eau destinée à faire tourner les turbines et les alternateurs. A la sortie des turbines, la vapeur d'eau traverse un condenseur où elle est refroidie par de l'eau pompée dans un fleuve à raison de 57,2 m3 .s−1 .
1) En supposant que l'eau pompée dans le fleuve récupère, sous forme de chaleur, toute l'énergie perdue par le réacteur lors de la production d'électricité, de combien de degrés sa température s'est-elle élevée ?
Ca serait super sympa pas de m'éclairer un peu parce que là je n'y arrive pas du tout....
Bonjour,
Quelle est l'énergie thermique à évacuer chaque seconde ?
Quelle est la masse d'eau dont la température est élevée chaque seconde ?
Je suppose que l'énoncé te donne quelques valeurs :
masse volumique de l'eau...
chaleur massique de l'eau...
Oui oui l'énoncé me donne toutes ces données, mais peut tu être un peu plus précis dans ton explication s'il te plaît, car là je suis vraiment perdu...
Je t'ai posé des questions.
La première :
Quelle est l'énergie thermique à évacuer chaque seconde ?
Oui, mais cela c'est la puissance thermique.
Je te demande qu'elle est l'énergie thermique qu'il faut en conséquence évacuer chaque seconde.
La puissance : des watts, des kilowatts, des mégawatts...
L'énergie : des joules, des kilojoules, des mégajoules...
Ah ok ben l'énergie thermique qu'il faut évacuer est chaque seconde est de 4000.10^6 J soit 40000 MJ.s-1 . Puisque 1 watt = 1 joule
Oui, il faut évacuer chaque seconde 4 000 MJ
Non, 1 watt n'est pas égal à 1 joule.
Une puissance n'est pas une énergie.
La puissance c'est la vitesse à laquelle l'énergie est transférée. Donc la puissance c'est une énergie divisée par un temps
1 watt = 1 joule par seconde
1 W = 1 J.s-1
_____________
Deuxième question :
Quelle est la masse d'eau dont la température est élevée chaque seconde ?
Oui, 57 200 kg d'eau sont chauffés chaque seconde.
Peux-tu faire l'effort de recopier les données de ton énoncé (avec les unités)
Le jour où les élèves comprennent que les unités sont très importantes en physique, ce jour-là ils font un pas gigantesque pour la résolution de leurs problèmes...
OK très bien : la capacité thermique massique de l'eau sous forme liquide est de 4,18.10^3 J.kg.K-1. Et l'enthalpie de vaporisation massique de l'eau sous pression atmosphérique normale est de 2257 kJ.kg-1. Le problème c'est que je ne sais pas quelle formule utiliser qui inclue ces données...
Eh bien, justement, considère les unités et cela te donnera de grandes indications pour les "formules" à utiliser.
La masse volumique de l'eau vaut 
= 1 000 kg.m-3
Tu connais le volume d'eau : V = 57,2 m3
et tu cherches m, la masse d'eau correspondante... donc tu cherches des kg
Puisque
alors, tu te dis que la "formule" à utiliser devrait ressembler à
m = 
V
m la masse cherchée en kg
la masse volumique en kg.m-3
V le volume en m3
___________
À toi de faire la même démarche maintenant avec la capacité thermique massique de l'eau liquide
c en joule-kilogramme par kelvin
Q une énergie en joule
m une masse en kilogramme
une élévation de température en kelvins (ou en degrés Celsius puisque 1 K = 1 °C)
Ok merci, donc selon t'es indication :
On sait que Q=m.Ceau.(élévation de température)=4000MJ.s-1
Donc élévation de température= 4000.10^6/(57200 x 4,18.10^3)=16,72°C
La température s'est élevé de 16,72°C.
Deux erreurs !
Je n'ai pas relu l'énoncé posté il y a 5 jours...
Première erreur :
Il y a une puissance thermique de 4 000 MW dans le cœur du réacteur. Mais, quand même, on produit 1 300 MW de puissance électrique.
Donc... la puissance thermique perdue en chaleur et à évacuer n'est pas de 4 000 MW
Deuxième erreur :
Tu as mal recopié l'unité de la capacité thermique massique de l'eau
c = 4 180 J.kg-1.K-1
Une capacité thermique massique s'exprime en joules par kilogramme et par kelvin
_______________
Donc... recommence les calculs !
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