CHAPITRE7:CHAINESENERGETIQUES
Schématisation d’une chaine énergétique d’un moteur électrique —Pileàhydrogène DIHYDROGENE +AIR Ea Energiechimique PILEA COMBUSTIBLE Eu Energieélectrique Ep thermique Schématisation d’une chaine énergétique d’une pile à hydrogène 3
La pile à combustible - Veolia
La pile à combustible La pile à combustible Le principe de fonctionnement d’une pile à combustible est simple Sa mise en œuvre, hélas, l’est beaucoup moins Comment ça marche ? On injecte par voies séparées de l’oxygène (de l’air ambiant suffit) et de l’hydrogène, qui n’existe pas à l’état naturel
Les chaînes énergétiques
II Études des chaînes énergétiques de la maquette « pile à combustible » 4 Légender le schéma ci-contre de la maquette « pile à combustible » 5 Citer les quatre convertisseurs présents dans cette maquette Étude du convertisseur électrolyseur Mettre en fonctionnement la maquette en éclairant le module solaire 6
EXO ACT 20 CHAINE ENERG - La Physique-chimie connectée
2/ Dessine la chaine énergétique de la pile saline Tu utiliseras pour cela une règle et un crayon à papier en n’oubliant pas le titre Besoin d’entrainement supplémentaire ? Dessine la chaine énergétique de la lampe (feu avant) à laquelle est raccordée la pile saline évoquée dans les questions précédentes Une lampe est elle
Transport Chapitre 7 : Les chaînes énergétiques
Le rendement d’une haîne énergétique est défini omme le rapport de la puissane utile par la pu issance absorbée : η = u a Le rendement d’un moteur thermique vaut environ 40 Celui d’un moteur életrique est en général plus élevé et peut atteindre 95 3 Chaîne énergétique d’une voiture Énergie thermique Essence + air
ChAînes énergétiques I Chaînes énergétiques II Puissance et
1 CHAINE ÉNERGÉTIQUE 1 1LES DIFFÉRENTES FORMES D’ÉNERGIE L’énergie se mesure en Joules, elle peut prendre différentes formes : •Energie chimique, liée aux liaisons chimiques •Energie mécanique, liée au mouvement d’un système ou à la gravitation •Energie rayonnante, produite par le rayonnement d’une source (Ex : Solaire)
Rendement de la chaîne hydrogène
bars La consommation énergétique d’un tel compresseur, avec 30 bars en sortie d’électrolyse, est estimée[5] à 2,7 kWh é /kgH 2 Les applications 700 bars requièrent une compression jusqu’à 900 bars, estimée [2] à 4,9 kWh é /kgH 2 1 2 3 Pile à combustible (PAC) De même que pour les électrolyseurs, la production électrique
CORRECTION EXERCICE DE RÉINVESTISSEMENT SUITE À L’ACTIVITÉ N°22
énergétique demandée dans l’exercice Nous pouvons à présent construire la chaîne énergétique associée au système {pile+lampe} en veillant à suivre la méthode donnée dans le document n°2 : Remarque : Quand je construis une chaîne énergétique, à Je fais attention de bien respecter les formes imposées (ovales ou rectangles)
Chapitre 1 Energie et circuit électrique - PEGASE
Activité 4 : Une pile, c’est électrique ou chimique ? Le temps de l’expérience: la pile aluminium-air Voici un protocole qui permet de réaliser une pile à partir de papier d’aluminium et de « charbon actif » qui sert à contenir de l’air au niveau de sa surface - Verser de l’eau salée saturée dans un bécher
Enseignement scientifique Terminale Partie physique
• Volta : physicien italien démontra que Galvani c’était trompé en créant la première pile • Ampère : physicien français, donna les premières lois de l’électromagnétisme et découvrit le solénoïde (bobine), le télégraphe et l’électroaimant avec le concours de François Arago
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CHAPITRE 7 : CHAINES ENERGETIQUES
1 Les différentes formes d"énergies
1.1 Définition de l"énergie
L"énergie est une grandeur caractérisant la capacité d"un système à modifier un autre système.
Un système possède de l"énergie s"il est capable d"effectuer un travail ou de fournir de la chaleur.
L"unité de l"énergie est le joule (J).
1.2 Les formes d"énergie
Les différentes formes d"énergie sont :
L "énergiera yonnante: Energie transp ortéepar les ondes électromagnétiques (So leil) L "énergieélectrique : Energie pro venantd"un couran télectrique ( piles,accum ulateurs, batteries ...) L "énergien ucléaire: Energie sto ckéedans les no yauxdes atomes L "énergiethermique : Energie lib éréesous forme de c haleur L "énergiec himique: Energie sto ckéeda nsles édifices c himiquesL "énergiemécanique : Energie liée à la vitesse des ob jets(éne rgiecinétique) ou à leur
position (énergie potentielle)1.3 Quelques ordres de grandeurs d"énergie
Les différentes énergies peuvent être stockées dans des réservoirs d"énergies.EnergieObjetPuissanceDurée de fonctionnementEnergie (J)
RayonnantePhares de voiture55 W1 h1,98×105ElectriqueBatterie4000 W15 s6×104NuclaireCentrale électrique1000 MW1 j8,64×1013ThermiqueChauffage de voiture150 W3 h1,62×106ChimiqueCharge batterie740 W1 h2,66×105MécaniqueMoteur4500 W2 h3,27×1071
2 Chaines énergétiques
2.1 Définition
Une chaine énergétique représente l"ensemble des éléments et des transferts d"énergie qui inter-
viennent lorsqu"une énergie change de nature.2.2 Schématisation
Une chaine énergétique est constituée par : De sréserv oirsd"énergie représen téspar des rectangles.De scon vertisseursd"énergie qui transformen tune forme d"énergie en une autre représen tés
par des cercles. De stransferts d"énergie représen téspar des flèc hes. Une chaine énergétique est donc représentée sur le modèle suivant :RÉSERVOIREaEnergie absorbéeCONVERTISSEUREu
Energie utile
EpEnergie perdue
Schématisation d"une chaine énergétique
L"énergie se conserve donc on a la relation :Ea = Eu + EpRemarque: L"énergie perdue correspond souvent à de l"énergie dissipée sous forme de chaleur.
2.3 Réservoirs d"énergie
Un réservoir d"énergie est un dispositif qui emmagasine de l"énergie. En fonction de la forme de
l"énergie stockée, l"énergie a différentes expressions. Par exemple, l"énergie mécanique pour un objet en mouvement a pour expression :E m=12 mv22.4 Convertisseurs d"énergieUn convertisseur d"énergie est un dispositif qui permet de passer d"une énergie à une autre.
Ci-dessous quelques exemples de convertisseurs d"énergie :MoteurélectriqueMoteur
thermiquePilePanneau solaireAccumulateur en chargeEnergie absorbéeElectriqueChimiqueChimiqueRayonnanteElectrique Energie utileMécaniqueMécaniqueElectriqueElectriqueChimique 22.5 Exemples de chaines énergétiques
P anneausolaire photo voltaïqueSOLEILEa
Energie rayonnantePANNEAU
SOLAIREEu
Energie électrique
EpEnergie thermique
Schématisation d"une chaine énergétique d"un panneau solaireMoteur thermique ESSENCE + AIREa
Energie chimiqueMOTEUR
THERMIQUEEu
Energie mécanique
EpEnergie thermique
Schématisation d"une chaine énergétique d"un moteur thermiqueMoteur électrique BATTERIEEa
Energie électriqueMOTEUR
ELECTRIQUEEu
Energie mécanique
EpEnergie thermique
Schématisation d"une chaine énergétique d"un moteur électriquePile à h ydrogèneDIHYDROGENE
+ AIREaEnergie chimiquePILE A
COMBUSTIBLEEu
Energie électrique
EpEnergie thermique
Schématisation d"une chaine énergétique d"une pile à hydrogène 33 Rendement d"une chaine énergétique
Le rendement d"une chaine énergétique est donné par le rapport entre l"énergie utileWu(ou la
puissance utilePu) et l"énergie absorbéeWa(ou la puissance absorbéePa). On la relation :η=EuE
a=PuP aLe rendement est un nombre sans unité et inférieur à 1.Le rendement d"un moteur thermique vaut environ 40 % et celui d"un moteur électrique peut atteindre
95 %.4 Relation entre puissance moyenne et variation d"énergie
Lorsqu"un convertisseur échange de l"énergie avec un réservoir, il se produit une variation d"éner-
gie. Cette variation d"énergie est liée à la puissance moyenne par la relation :P moy=ΔEΔt=E2-E1t 2-t1P moy: puissance moyenne échangée (W)