Exercice CHIMIE :Pétrole ou éolienne

[laurag]

Bonjour,

Énoncé:
On cherche à comparer les moyens de production d'une énergie E1= 3,6MJ grâce à une éolienne ou à l'utilisation de pétrole. Une éolienne est une machine permettant de convertir l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique ou électrique. En général, son rendement de conversion d'énergie (n) (état) est égal à 20%.

a. Définir le rendement de conversion d'énergie et l'exprimer littéralement.

J'ai donner une définition basique, puis j'ai donner cette expression littérale : (n)=Eutile/Ereçue=Putilie/Preçue

b. Calculer l'énergie cinétique du vent nécessaire pour produire l'énergie E1.

(n)=Eutile/Ereçue 0,2=3,6/Ereçue Ereçue=3,6/0,2=18

c. On suppose que le vent a une vitesse de 50 km.h-1 et qu'à cette vitesse, une tonne d'air transporte une énergie cinétique d'environ 100 kJ . Calculer la masse d'air nécessaire à la production de l'énergie E1.

d. Un moteur thermique est une machine permettant de convertir l'énergie chimique d'un combustible (ici du pétrole) en énergie mécanique ou électrique. En moyenne, le rendement de conversion d'énergie est égal à 20%.
Calculer la masse de pétrole nécessaire pour produire l'énergie E1 ?
Donnée : l'énergie libérée par la combustion de 1 kg de pétrole est 42 MJ.kg-1 (appelé pouvoir calorifique du pétrole).

e. Comparer les masses d'air et de pétrole nécessaire à la production d'une énergie mécanique E1= 3,6 MJ.

Cordialement

[Valentin03]

Bonjour,

Énoncé:
On cherche à comparer les moyens de production d'une énergie E1= 3,6MJ grâce à une éolienne ou à l'utilisation de pétrole. Une éolienne est une machine permettant de convertir l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique ou électrique. En général, son rendement de conversion d'énergie (n) (état) est égal à 20%.

a. Définir le rendement de conversion d'énergie et l'exprimer littéralement.

J'ai donner une définition basique, puis j'ai donner cette expression littérale : (n)=Eutile/Ereçue=Putilie/Preçue

b. Calculer l'énergie cinétique du vent nécessaire pour produire l'énergie E1.

(n)=Eutile/Ereçue 0,2=3,6/Ereçue Ereçue=3,6/0,2=18

c. On suppose que le vent a une vitesse de 50 km.h-1 et qu'à cette vitesse, une tonne d'air transporte une énergie cinétique d'environ 100 kJ . Calculer la masse d'air nécessaire à la production de l'énergie E1.

d. Un moteur thermique est une machine permettant de convertir l'énergie chimique d'un combustible (ici du pétrole) en énergie mécanique ou électrique. En moyenne, le rendement de conversion d'énergie est égal à 20%.
Calculer la masse de pétrole nécessaire pour produire l'énergie E1 ?
Donnée : l'énergie libérée par la combustion de 1 kg de pétrole est 42 MJ.kg-1 (appelé pouvoir calorifique du pétrole).

e. Comparer les masses d'air et de pétrole nécessaire à la production d'une énergie mécanique E1= 3,6 MJ.

Cordialement

Il n'y a pas d'unité pour ton: "18" ?
Si 1 T d'air donne 100KJ soit: 0,1MJ il faudra 3,6/0,1 = 36 T
Mais comme on n'en récupère que 20% -->36/0,2 = 180 T
Si 1Kg de pétrole donne 42MJ, il n'en faudra que: 1* 3,6/42 = 0,085714285714285714285714285714286
Mais comme on n'en récupère que 20%, il en faudra:0,085714285714285714285714285714286/0,2= 0,42857142857142857142857142857143
Arrondi à: 0,43 Kg
Comparaison: 180 T soit 180 000Kg/ 0,43= 418604,65116279069767441860465116
Conclusion: il faut: 418604 fois plus d'air que de pétrole pour avoir la même énergie (si mes élucubrations sont justes)
D'où l'expression: "Brasser de l'air".

[laurag]

Bonjour, merci pour votre aide. Donc ça donne :

a. Définir le rendement de conversion d'énergie et l'exprimer littéralement.

Le rendement de conversion d’une chaîne énergétique est un nombre positif défini comme le rapport de l’énergie utile sur l’énergie reçue. (n)=Eutile/Ereçue=Putilie/Preçue

b. Calculer l'énergie cinétique du vent nécessaire pour produire l'énergie E1.

(n)=Eutile/Ereçue 0,2=3,6/Ereçue Ereçue=3,6/0,2=18 Joules

c. On suppose que le vent a une vitesse de 50 km.h-1 et qu'à cette vitesse, une tonne d'air transporte une énergie cinétique d'environ 100 kJ . Calculer la masse d'air nécessaire à la production de l'énergie E1.
Si 1 T d'air donne 100KJ soit: 0,1MJ il faudra 3,6/0,1 = 36 T
Mais comme on n'en récupère que 20% -->36/0,2 = 180 T

d. Un moteur thermique est une machine permettant de convertir l'énergie chimique d'un combustible (ici du pétrole) en énergie mécanique ou électrique. En moyenne, le rendement de conversion d'énergie est égal à 20%.
Calculer la masse de pétrole nécessaire pour produire l'énergie E1 ?
Si 1Kg de pétrole donne 42MJ, il n'en faudra que: 1* 3,6/42 = 0,08
Mais comme on n'en récupère que 20%, il en faudra:0,08/0,2= 0,43 Kg environ

e. Comparer les masses d'air et de pétrole nécessaire à la production d'une énergie mécanique E1= 3,6 MJ.
Comparaison: 180 T soit 180 000Kg/ 0,43= 418604,6
Il faut donc 418604 fois plus d'air que de pétrole pour avoir la même énergie.

Cordialement

[Valentin03]

Je pense que tu peux ajouter que le rendement est toujours inférieur à 1/1

[laurag]

D'accord, merci pour votre aide !

Cordialement

[maurice]

Ce n'est pas 18 Joules, mais 18 MégaJoules. C'est un million de fois plus !!!