Bonjour, je dois rendre mon devoir mercredi.
Exercice 2 :
On considère le circuit suivant contenant une pile (de force électromotrice E et de résistance interne r), un électrolyseur de résistance interne r' et une résistance R.
Données :
E= 6,0 V
r = 3,5 Holm
r' = 2 Holm
I = 0.40 A
UPN = 4,6 V
R = 4,5 Holm
UBC = 1,8 V
UAB = 2,8 V
1/ Exprimer et calculer l'énergie chimique Wch transformée dans la pile :
Wch = E*I*Delta t
AN : Wch = 6.0*0.40*300
Wch = 720J
2/ Exprimer et calculer l'énergie électrique disponible We utilisée dans le circuit électrique (énergie fournie par le générateur au circuit) :
We = UPN*I*Delta t
AN : We = 4.6*0.40*300
We = 552J
3/ Exprimer et calculer l'énergie électrique Wel absorbée par l'électrolyseur :
Wel = UAB*I*Delta t
AN : Wel = 2.8*0.40*300
Wel = 336J
4/ Exprimer et calculer l'énergie Wu convertie sous forme chimique dans l'électrolyseur (et c'est ici que je doutes) :
Wu = Wel - Qel
Wu = Wel - r'*I²*Delta t
AN : Wu = 336 - 2.040²*300
Wu = 240 J
5/ Exprimer et calculer l'énergie électrique Q perdue par effet Joule dans le circuit électrique :
Q = Qel + QR + Qpi
Q = Qel + R*I²*Delta t + r*I²*Delta t
AN : Q = 96 + 216 + 168
Q = 480 J
6/ Calculer : Wch - Q - Wu.
Que peut-on en conclure ?
AN : Wcb - Q - Wu = 720 - 480 - 240 = 0
On en conclu donc que l'énergie chimique transformée par la pile est égal à l'addition de l'énergie électrique perdue par effet Joule dans le circuit électrique et de l'énergie convertie sous forme chimique dans l'électrolyseur.
Je voudrais savoir si tous mes calculs sont bons, s'ils ont un sens dans le 4/ et 5/ et si la réponse du 6/ est bien rédigée : que j'ai bien conclu ce qu'il fallait et non répondu à côté de la plaque.
Merci d'avoir lu, et pour les réponses futures !
Ci joint : L'exercice 1 https://www.ilephysique.net/sujet-intensite-et-tension-1ere-s-245604.html
Ok, merci bien!
La conclusion vous parait logique ou il aurait fallu déborder sur autre chose selon vous?
La conclusion me paraît tout à fait correcte.
L'énergie ne se crée pas ou ne disparaît pas. Elle se transforme. Ici, l'énergie de la pile est transformée en énergie chimique dans l'électrolyseur et en effet Joule où le circuit a des résistances.
L'énergie électrique absorbée par l'électrolyseur peut se séparer en deux parties : l'énergie chimique Wu = E'I (E' est la fcem de l'électrolyseur) et l'énergie WJ par effet Joule dans la résistance r' de l'électrolyseur.
On ne connaît pas E' mais on connaît r'.
Wel = Wu + WJ = Wu + r'I2
==> Wu = Wel - r'I2t
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