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Transport Chapitre 7 : Les chaînes énergétiques I. Quest-ce quune

Un convertisseur d'énergie est un dispositif qui permet de passer d'une forme d'énergie à une autre. Moteur électrique. Moteur thermique. Pile. Panneau solaire.



CHAPITRE 7 : CHAINES ENERGETIQUES

Schématisation d'une chaine énergétique d'un moteur électrique. — Pile à hydrogène. DIHYDROGENE. + AIR. Ea. Energie chimique. PILE A. COMBUSTIBLE.



Chimie et conversion dénergie : piles à combustible et chaîne

13 mai 2019 Piles à combustible et chaîne énergétique au Lycée : mise au point préparation à l'oral et analyse de situations. Germouty Julie.



Cette activité se déroule en deux temps : • séance A : travail hors

séance B : découverte de l'histoire de la pile à hydrogène et description de son puissance les chaînes énergétiques de conversion d'énergie et le ...



TP13 ETUDE DUNE CHAINE ENERGETIQUE 1. But 2. Une

Une application de la pile à combustible : la voiture PAC. La voiture à hydrogène c'est la promesse de véhicules « zéro émission ».



1 Objectifs 2 Une application de la pile à combustible : la voiture

CHAINES ENERGETIQUES chaîne énergétique : Biotechnologie. La pile à combustible. 1 Objectifs. Décrire et schématiser les transferts d'énergie mis en jeu 



Rendement de la chaîne hydrogène

électrolyse de la source à son usage en pile à combustible : définition



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Travail 3 : La chaine énergétique d'une pile : Document 4 : Effet Joule : Lorsqu'un conducteur de résistance électrique R (en ?) est traversé par un courant 



La pile à combustible

Au sens du rendement de la chaîne de conversion énergétique une approche sim- pliste du problème fait apparaître la PAC comme plus prometteuse par principe que 



EXPERIMENTER OBSERVER COMPRENDRE LA CHAINE

Transformation et transmission de l'énergie : La chaîne énergétique. Compléter le tableau ci-dessous en Quels éléments utilise une pile à combustible ?



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Une chaine énergétique représente l'ensemble des éléments et des transferts d'énergie qui inter- viennent lorsqu'une énergie change de nature 2 2 



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la conversion électrochimique (piles ou accumulateurs conventionnels piles à hydrogène) Décrire des exemples de chaînes de transformations énergétiques 



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Énergie électrique : peut être fournie par des piles des accumulateurs des alternateurs ? Énergie thermique : se traduit par un mouvement désordonné des 



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Pour décrire une chaîne énergétique il est plus facile de la remonter depuis son dernier maillon: L'ampoule du phare reçoit son énergie de la génératrice La 



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Réservoir d'énergie Expression de l'énergie Mécanique Chimique Chimique Electrique Objet en mouvement Pile ou batterie Combustible + air



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Lorsque la pile fonctionne il se produit une transformation chimique Une partie de l'énergie chimique contenue dans les réactifs est transférée au circuit 



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Cycle 4 Identifier les matériaux les flux d'énergie et d'informations sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent Les chaînes d'énergie



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21 nov 2019 · Pile Volta avec 3 éléments empilés : Activité 4 : Une pile : c'est électrique chimique ? Une pile : un réservoir d'énergie chimique

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1 Objectifs 2 Une application de la pile à combustible : la voiture

PHYSIQUE CHIMIECHAPITRE 8TP n°16 : Etude d"une

Terminale STLCHAINES ENERGETIQUESchaîne énergétique :

BiotechnologieLa pile à combustible

1 Objectifs

Décrire et schématiser les transferts d"énergie mis en jeu dans une chaîne énergétique. Estimer des quantités

d"énergie transférée, convertie ou stockée. Calculer un rendement.

2 Une application de la pile à combustible : la voiture PACLa voiture à hydrogène, c"est la promesse de véhicules "zéro émission". Cette voiture fonctionne à l"électricité

comme la voiture électrique classique. La différence étant que, dans un véhicule à hydrogène, l"électricité est

produite directement à bord, à partir d"hydrogène, par une pile à combustible (PAC).

Une pile, plus efficace que la batterie

Ce module, de 10 à 30 litres, est composé de plusieurs cellules comprenant deux électrodes séparées par une

membrane en polymère, qui fait fonction d"électrolyte. Les réactions électrochimiques entre le dihydrogène injecté

à l"anode et le dioxygène à la cathode, conduisent à la production d"électricité, de chaleur et d"eau. Au final, le

véhicule à PAC ne rejette que de l"eau.

Mais comparés aux voitures à batterie, les véhicules à PAC présentent plusieurs atouts pratiques. Ainsi, leur

rechargement en hydrogène prend aussi peu de temps qu"un plein d"essence : 3 à 5 minutes, contre quelques heures

pour recharger une voiture à batterie. Par ailleurs, leur autonomie est similaire à celle d"un véhicule diesel : un

plein d"hydrogène permet de parcourir jusqu"à 600 kilomètres, soit deux à trois fois plus que les voitures à batterie.

Quelques modèles déjà commercialisés

Quelques modèles de voitures à PAC sont déjà commercialisés depuis 2015 (Toyota Mirai, Hyundai ix35,

Honda Clarity disponible). Toutefois, la commercialisation à grande échelle des véhicules à PAC se heurte encore à

plusieurs obstacles rédhibitoires. Notamment, le coût de ces voitures reste élevé (79 200 euros pour la Mirai). De

plus, la durée de vie moyenne de leurs PAC ne dépasse pas 4 100 heures, ce qui permet néanmoins de parcourir

plus de 150 000 km.

Autre problème : l"hydrogène est à l"heure actuelle très majoritairement obtenu à partir de ressources fossiles

comme le charbon ou le gaz ...Enfin, il n"existe pour l"instant en France qu"une quinzaine de stations permettant

le remplissage en hydrogène. (D"après le www. lejournal.cnrs.fr)Document 1 : La voiture PAC

ÀDonner la signification de "PAC".

ÁDonner la composition d"une pile à combustible. ÂDécrire la réaction électrochimique qui se produit au sein de la pile à combustible. ÃDonner l"autonomie des véhicules avec un plein d"hydrogène. ÄCiter les principaux inconvénients de ce type de véhicule.

ÅCiter l"avantage de ce type de véhicule

AED"où vient le dioxygène utilisé dans la pile à combustible?

3 Introduction sur les chaînes énergétiquesPour étudier les différentes chaines énergétiques d"un système on utilise une représentation schématique. Cette

représentation schématique est la suivante :RESERVOIREnergie reçue : ErCONVERTISSEUREnergie utile : Eu

Energie perdue : EpDocument 2 : Chaine énergétique 1 ÀDonner les formes géométriques qui représente le réservoir et le convertisseur. ÁDonner le rôle du convertisseur et du réservoir.

ÂDonner la relation entreEr,EuetEp.

4 Etude des différents convertisseurs de la maquette "pile à combustible"

La maquette "pile à combustible" comporte quatre convertisseurs : le panneau photovoltaïque, l"électrolyseur, la

pile à combustible et le moteur.

4.1 Le panneau photovoltaïque

ÀDonner le rôle du panneau photovoltaïque.

ÁReprésenter la chaîne énergétique de ce convertisseur en indiquant la nature des énergies reçueEr, utileEu

et perdueEp.

ÂPour mesurer l"intensitéIdélivrée par le panneau photovoltaïque et la tensionUà ses bornes, on réalise

un circuit en série comportant le panneau photovoltaïque, un ampèremètre et une résistanceRde 10

. Un

voltmètre mesure la tension aux bornes du panneau photovoltaïque. Schématiser ce circuit électrique.

ÃEclairer le panneau photovoltaïque avec une lampe placée à 50 cm minimum. Réaliser le montage précédant

et noter dans le compte rendu les valeurs de l"intensitéIet de la tensionU. ÄCalculer la puissance utilePufournie par le panneau photovoltaïque.

ÅOn considère que la puissance reçuePrest de 2,7 W. Calculer le rendementdu panneau photovoltaïque.

4.2 L"électrolyseur

Relier le panneau photovoltaïque à l"électrolyseur.

ÀDonner le rôle de l"électrolyseur.

ÁReprésenter la chaîne énergétique de ce convertisseur en indiquant la nature des énergies reçueEr, utileEu

et perdueEp. ÂAu cours de l"électrolyse, l"eau décomposée en deux gaz. Donner le nom de ces deux gaz.

ÃEcrire les deux demi-équations de réaction (On a les couples oxydant/réducteur suivants : H+/H2et O2/H2O)

ÄEn déduire l"équation bilan de la réaction qui a lieu au cours de l"électrolyse. ÅMesurer le temps pour produire 2cm3de dihydrogène. Noter cette valeurtdans le compte rendu.

AECalculer le rendementde l"électrolyseur sachant queEutile=VH2HS(HS: pouvoir calorifique supérieur.

H

S= 12;745106J:m3)

4.3 La pile à combustible

Débrancher l"électrolyseur du panneau photovoltaïque puis relier le moteur à la pile à combustible.

ÀDonner le rôle de la pile à combustible.

ÁReprésenter la chaîne énergétique de ce convertisseur en indiquant la nature des énergies reçueEr, utileEu

et perdueEp. ÂDonner les noms des réactifs qui aliment la pile à combustible. ÃEcrire l"équation bilan de la réaction qui a lieu dans la pile à combustible.

ÄPour mesurer l"intensitéIdélivrée par la pile à combustible et la tensionUà ses bornes, on réalise un circuit

en série comportant la pile à combustible, un ampèremètre et une résistanceRde 10 . Un voltmètre mesure la tension aux bornes de la pile à combustible. Schématiser ce circuit électrique.

ÅDébrancher le moteur de la pile à combustible. Réaliser le montage précédant et noter dans le compte rendu

les valeurs de l"intensitéIet de la tensionU. AEMesurer le temps pour consommer 2cm3de dihydrogène. Noter cette valeurtdans le compte rendu. ÇCalculer le rendementde la pile à combustible sachant queEreue=VH2HI(HI: pouvoir calorifique supérieur.HI= 10;8106J:m3)

4.4 Le moteur

ÀDonner le rôle du moteur.

ÁReprésenter la chaîne énergétique de ce convertisseur en indiquant la nature des énergies reçueEr, utileEu

et perdueEp. 2quotesdbs_dbs29.pdfusesText_35
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