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exercice physique sur les joules
Bonjour je n'arrive vraiment pas à répondre à ces questions est-ce quelqu'un pourrait m'aider svp. Je ne comprends pas du tout.
1- Un radiateur électrique consomme une puissance électrique P = 1,0 kW. On admet que cette puissance électrique consommée est intégralement convertie en puissance thermique fournie au milieu ambiant. Pendant combien de temps doit fonctionner le radiateur pour qu'il fournisse au milieu ambiant une énergie E = 1,0 MJ (sous forme de chaleur)?
2- La fission d'un noyau d'uranium 235, de masse 3,9.10−25 kg, libère une énergie d'environ 200 MeV. (Le MeV, ou mégaélectronvolt, est une unité d'énergie qui vaut 1,6.10−13 J). De quelle masse d'uranium 235 faudrait-il disposer pour que les réactions de fission libèrent une énergie E = 1,0 MJ (on suppose que tous les noyaux subissent la fission et on assimile la masse des noyaux avec celle des atomes).
3- Sachant que 1 tep = 42 GJ, de quelle masse de pétrole doit-on disposer pour obtenir (par combustion du pétrole) une énergie E = 1,0 MJ ?
4- Si l'on prend la valeur de 1,0 kW par mètre carré comme valeur de la puissance du rayonnement solaire reçu au niveau du sol, quelle surface de capteurs doit-on prévoir pour qu'ils reçoivent l'énergie E = 1,0 MJ en cinq minutes ?
5- Pour augmenter de 1,0 °C la température d'un litre d'eau liquide (donc 1 kg), il faut lui fournir une énergie de 4200 J. Cette énergie égale à 4200 J est restituée par l'eau au milieu ambiant lorsqu'elle se refroidit de 1,0 °C. Quelle masse d'eau liquide se refroidissant de 90°C à 20°C pourrait nous fournir une énergie E = 1,0 MJ ?
6- Une rivière a un débit de 10,0 m3 par seconde (donc 10 tonnes par seconde, soit 1,0.104 kg par seconde). Une dénivellation provoque la chute de l'eau sur une hauteur de dix mètres.
a) Quelle est, en joules, la valeur de l'énergie potentielle perdue par chaque kilogramme d'eau qui tombe d'une hauteur de dix mètres ? On rappelle que l'énergie potentielle de pesanteur perdue par un objet de masse M qui tombe d'une hauteur h vaut : Mgh, en notant g = 10 m.s−2 l'intensité du champ de pesanteur.
b) Bien entendu, l'énergie potentielle n'est pas réellement « perdue » : elle est transformée en énergie cinétique et on suppose qu'une petite turbine, située à la base de la chute d'eau convertit l'énergie cinétique en énergie électrique. Si la totalité de l'énergie potentielle perdue par l'eau se retrouvait sous forme d'énergie électrique, pendant combien de temps devrait fonctionner cette centrale hydroélectrique pour fournir une énergie E = 1,0 MJ ?
Bonjour,
Si c'était une partition de musique, cet énoncé pourrait porter le titre de "Thème et variations sur une énergie d'un mégajoule"
Impossible que tu "ne comprennes pas du tout" puisque tu es en première.
Quelles réponses proposes-tu ?
est ce que tu peux m'aider au moins pour la 1 stp parce que c'est vrai j'arrive pas à comprendre comment je peux le calculer
1) Peux-tu écrire la relation entre la puissance P, l'énergie E et la durée t ?
2) Quelles sont les unités (dans le système SI)
. de puissance ?
. d'énergie ?
. de durée (ou de temps) ?
3) Combien de watts font 1,0 kW
4) Combien de joules font 1,0 MJ
Bonjour lamat
On peut espérer qu'un élève dans une école d'ingénieur sait répondre à ces questions.
lilarose demande à être aidée, elle ne demande pas que l'on fasse l'exercice à sa place.
Merci. C'est vrai que d'habitude je prefere avoir des éléments pour faire moi-même les calculs mais cet exercice est vraiment super dur et là, ce que lamat a mit m'a permis de comprendre
Donc tu dois pouvoir répondre facilement aux questions que je t'ai posées dans mon message de 13 h 40
Les unités de puissance sont les Watt
Les unités d'énergie sont les joules
les unités de durée sont les secondes
1 kW = 1000 w
1 Mj = 1 000 000 j
C'est bon ?
Oui, c'est bien
Attention à l'écriture des unités :
un watt a pour symbole W (W majuscule)
un joule a pour symbole J (J majuscule)
un kilowatt : 1 kW (k minuscule, comme tu as fait, mais W majuscule)
un mégajoule : 1 MJ (M majuscule, sinon on confondrait avec milli- et J majuscule)
________
Donc quelle est finalement ta réponse à la première question ?
d'accord merci
le radiateur doit fonctionner au moins 1 000 secondes pour qu'il y ait un énergie de 1,0 MJ
C'est exact.
Tu n'as pas écrit la relation entre puissance P, énergie E et durée t :
P = E / t
et donc
t = E / P
application numérique :
t = 1.106 / 1.103 = 1.103 secondes = 1 000 secondes = 16 min 40 s
_________
Les questions suivantes ne sont pas plus difficiles.
Que dis-tu pour la deuxième question ?
3,9.10-25 kg = 200 MeV
200 MeV = 1,6.10-13 J
1 Mj = 1 000 000 j
(1,6.10-13*1)/ 1 000 000
Ma calculatrice ne marche plus donc je vais le faire à la main j'en ai pour 2 sec mais le raisonnement est bon ?
Pas tout à fait.
C'est 1 MeV qui vaut 1,6.10-13 J
Quelle énergie (en joule) peut-on donc obtenir à partir d'un noyau d'uranium 235 ?
Tu as certainement une calculatrice sur ton ordinateur...
Un noyau d'uranium 235 par sa fission, permet d'obtenir une énergie de 200 MeV
Or 1 MeV vaut 1,6.10-13 joule
Combien de joule peut-on obtenir par la fission d'un noyau d'uranium 235 ?
ok 1,6.10-13*200= 3,2.10-11
La masse d'uranium 235 devrait faire 3,2.10-11 kg pour que les réactions de fission libèrent une énergie E = 1,0 MJ.
La réponse de la question c'est bien ça donc ?
et merci beaucoup de m'aider
Tu as oublié l'unité...
Un noyau, dont la masse vaut 3,9.10-25 kg, permet d'obtenir une énergie de 200 MeV c'est-à-dire de 3,2.10-11 joule
Mais on souhaite une énergie de 1,0.106 J (ou un mégajoule)
Quelle masse d'uranium 235 faut-il ?
Ce serait parfait si...
1) tu n'avais pas encore une fois oublié l'unité (en physique un résultat numérique sans unité ne veut rien dire ; sur une copie cela vaut 0... )
2) tu avais conservé un bon nombre de chiffres significatifs
Pour obtenir par fission de l'uranium 235 une énergie de 1,0 MJ il en faut une masse d'environ 1,22.10-8 kg
ou
environ 1,22.10-5 gramme
ou
environ 12,2.10-6 g = 12,2 microgrammes
_________
Question 3
1 tonne de pétrole permet d'obtenir 42 GJ
Quelle masse de pétrole pour obtenir 1,0 MJ ?
Bonjour Coll
Cela fait quelques années que je ne suis plus élève ingénieur
Je trouve ta remarque déplacée dans la mesure je n'ai pas l'habitude de donner les exercices tout fait, contrairement à bien d'autres personnes y compris des membres au moins aussi important que toi.
De plus, je n'ai fait que répondre à la question 1 pour exemple.
Je suis le premier à envoyer bouler les gars qui veulent juste les réponses mais j'ai considéré que faire une simple division ne me coûtait pas grand chose en espérant que cela mettrait lilarose sur les rails.
question 3
Sachant que 1 GJ= 1000 MJ
donc 1 tep = 42 MJ
IL faut donc 23,80 kg de pétrole pour obtenir une énergie E = 1,0 MJ
1 tep correspond à 42 GJ, or tu as utilisé dans ton message de 15 h 13 1 tep équivalent à 42 MJ
Tu as donc une erreur d'un coefficient mille...
(mais le raisonnement était bon)
oui merci
question 3
Sachant que 1 GJ= 1000 MJ
donc 1 tep = 42 000 MJ
IL faut donc 0.023 kg de pétrole pour obtenir une énergie E = 1,0 MJ
c'est bon ?
Oui, environ 24 grammes de pétrole.
______
Question 4
Quelle énergie reçoit-on sur 1 mètre carré en cinq minutes ?
Selon moi, tu ferais mieux de ne pas essayer de faire deux problèmes en même temps. Cela te permettrait de te concentrer sur un problème à la fois.
_________
Un mètre carré reçoit une puissance de 1,0 kW
Peux-tu écrire la relation entre puissance, énergie et durée ?
et dire quelle énergie un métre carré reçoit en 5 minutes ?
P = E / t
La puissance est le quotient de l'énergie par la durée nécessaire au transfert de cette énergie.
P en watts
E en joules
t en secondes
______
On te donne une puissance : P = 1 kW (pour un mètre carré de capteurs)
Je te demande quelle énergie E il est possible de recueillir en 5 minutes
je ne comprends vraiment pas, je sais que vous ne voulez pas donner les réponses et je trouve ça normal donc je crois que je vais passer à la question 5 car là je ne comprends vraiment pas ...
Chaque seconde on reçoit une énergie de E = P 
t = 1 kW 1 s = 1 kJ
Quelle énergie reçoit-on en 5 minutes ?
On reçoit 1 kJ en 5 min mais je ne comprends pas à quoi servent les 5 min.
est ce que c'est dans l'énoncer pour que l'on croit que c'est important ou alors c'est vraiment important pour les calculs ?
On reçoit une énergie de 1 kJ (sur 1 m2 de capteurs) en une seconde
Quelle énergie reçoit-on (toujours sur 1 m2 de capteurs) en cinq minutes ?
Puis-je me permettre de répondre à cette question car je suis scolarisée également au CNED et je suis sur le même devoir que lilarose.
Donc je pense (sans y répondre) que vu qu'on reçoit 1kJ pour 1s on sait que dans une minute il y a 60s.
Là il est question de 5 minutes donc on fait 60s x 5 x 1kJ et on trouve le résultat non ?
Avec une aire de 1 m2 de capteurs, on reçoit une énergie de 300 kJ en 5 minutes
Quelle aire de capteurs faut-il pour recevoir une énergie de 1,0 MJ en 5 minutes ?
Bonjour Emilie6
Oui, et tu peux voir que c'est bien la réponse qu'a donnée lilarose dans son message de 16 h 17
Oui exactement, j'étais entrain d'écrire le message quand elle a envoyé le sien alors je n'avais pas vu de suite
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