L ENERGIE 1. Lux : précise la qualité de l éclairage en mesurant la luminosité d une surface obtenue par un éclairage.

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1 Date : Classe de 4... L ENERGIE 1 Nom : 1. Répartition de la consommation énergétique et électrique dans une maison Répartition de la consommation électrique Les 14% de consommation électrique annuelle des foyers et de consommation dans le secteur tertiaire (bureaux) équivalent à la production permanente de 7 réacteurs nucléaires. 2. Les unités électriques Flux lumineux : un système d éclairage émet dans toutes les directions un flux lumineux exprimé en lumens ( lm ). Lux : précise la qualité de l éclairage en mesurant la luminosité d une surface obtenue par un éclairage. Il se mesure grâce à un luxmètre : 1 Lux = 1 lm / m² 1 / 6 Erik Thierry -

2 Energie électrique consommée : quantité d électricité consommée (et payée sur la facture EDF). En physique, Wh W = P x t W h L énergie consommée est le produit de la puissance consommée par le temps de fonctionnement. Exemple : Un ordinateur consomme a une puissance électrique de 250 W. Sachant que le coût du kwh est de 0,15, quel est le coût de sa consommation énergétique durant 2 h? On peut calculer et comparer l efficacité lumineuse et la classe énergétique entre plusieurs ampoules : Lampe à incandescence 60 W Lampe fluorescente compacte 15 W Lampe à incandescence 100 W Lampe fluorescente compacte 25 W Consommation réelle 60 W 15 W 100 W 25 W Luminosité 800 lumens 800 lumens 1680 lumens 1750 lumens Efficacité lumineuse = rapport entre la luminosité obtenue et la consommation électrique Classe énergétique (d après le tableau ci-dessous) La plupart des gens associent le terme «watt» à une mesure d'intensité lumineuse. Nous savons par exemple qu'une ampoule à incandescence de 100 W peut éclairer une pièce, tandis qu'une petite ampoule de 7 W ne peut servir que dans une veilleuse ou les lumières décoratives utilisées pendant la période des fêtes. En vérité, le watt est une mesure d'énergie et non du rendement lumineux. Une ampoule de 40 W consomme 40 W d'électricité, peu importe le type d'ampoule; toutefois la quantité de lumière produite peut varier considérablement d'un modèle à un autre. Le rendement lumineux se mesure en «lumens». Une ampoule à incandescence ordinaire de 100 W produit environ lumens, tandis qu'une lampe fluorescente compacte de 25 W produit près de lumens. Alors que les deux lampes produisent une quantité de lumière comparable, la lampe fluorescente compacte n'utilise que le quart de l'énergie consommée par une ampoule à incandescence ordinaire. Cela signifie que les lampes fluorescentes sont plus éco-énergétiques que les ampoules à incandescence. Il importe donc de choisir la quantité de lumière ou de «lumens» requis pour une application particulière et de vérifier la quantité de «lumens par watt» comme mesure de l'efficacité énergétique. 2 / 6 Erik Thierry -

3 Date : Classe de 4... L ENERGIE 2 Nom : 3. Les différentes ampoules Incandescence Halogène Tube fluo Fluocompacte led Puissance consommée en Watt 25 à à à 60 5 à à 25 Durée de vie (h) Nombre d'année de fonctionnement pour 3 h d'utilisation/jour Efficacité lumineuse en lumens/watt Prix moyen ( ) Perte de luminosité oui oui oui oui non Résistance / solidité Dégagement de Fragile (verre et filament) 5% lumière et 95% Fragile Très fragile Bien 10% lumière et 90% 70% lumière et 30% 70% lumière et 30% Bonne résistance aux chocs et vibrations. 80% lumière et 20% brulante brulante chaude chaude tiède Sécurité Contient de l'azote, pas de risque. Rayonnement ultraviolet dangereux à courte distance. Rayonnement électromagnétique dangereux à courte distance. Rayonnement électromagnétique dangereux à courte distance. danger de la couleur bleue pour les yeux en cours d'étude. Tension d'utilisation (V) / / 12 Variation de couleur non non non non oui Classe énergétique E, F, G B, C, D, E A+, A, B A+, A, B A++, A+, A 3 / 6 Erik Thierry -

4 4. Exercices Exercice 1 Comparer les 4 étiquettes de produits ci-dessous. De quel matériel s agit-il? Remplir le tableau suivant : Nom du produit Capacité (kg) Consommation d eau par an en litre Consommation d eau par an et par kg de linge en litre Classe énergétique pour l essorage Bruit Lavage essorage Energie consommée par an en kwh Energie consommée par an et par kg de linge par an Classe énergétique 4 / 6 Erik Thierry -

5 Date : Classe de 4... L ENERGIE 3 Nom : Exercice 2 a. L'énergie stockée dans une pile bouton au lithium équivaut à 0,22 Wh. Sachant que la puissance de cette pile s'élève à 22 microwatt, quelle est la durée de vie de cette pile en heure? b. Une lampe fluocompacte de puissance 20 W fournit autant de lumière qu'une lampe à incandescence de puissance 100 W. En moyenne, sur l'année, une lampe est allumée 4 heures par jour. Sachant qu'1 kwh coûte 0,12 euro, quelle est l'économie réalisée par an pour une lampe? c. Sur la notice d'un lave-linge, on lit les indications suivantes pour le programme de lavage à 40 C : élément chauffant : P = 2500 W t = 20 min- moteur P = 200 W t = 1 h - pompe à eau P = 100 W t = 10 min. Quelle est l'énergie électrique consommée par le lave-linge au cours du programme? d. Une plaque de cuisson de puissance 200 W fonctionne pendant une heure. Quelle énergie consomme-telle en kwh? e. Un chauffe-eau de puissance 1,2 kw a consommé une énergie électrique de 4 kwh. Combien de temps a-t-il fonctionné? f. Nicolas regarde sur son téléviseur de puissance 92 W, un film d'une durée de 1h 40 min. Sachant que le prix d'1 kwh s'élève à 0,13 euro, quel est le prix de revient de cette séance de cinéma? 5 / 6 Erik Thierry -

6 g. Laurent possède deux cafetières : - une cafetière "expresso" de 1450 W qui fonctionne pendant 1 min pour produire une tasse de café. - une cafetière familiale de 550 W qui fonctionne pendant 12 min pour produire 10 tasses de café. A partir de combien de tasses est-il préférable économiquement de faire le café avec la cafetière familiale? 6 / 6 Erik Thierry -