Énergie, Puissance et Rendement
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- Pierre-Louis Cloutier
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1 Énergie, Puissance et Rendement 1. Calculer la puissance libérée par chacun des éléments suivants : Pétrole On prendra un temps de combustion de 10 minutes pour une énergie de 10kWh On prendra un temps de combustion de 1millème de seconde pour une énergie de 1kWh. EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page1
2 2. Réaliser les bilan énergétique des trois systèmes suivants : Vous préciserez dans chacun des cas s'il y a stockage d'énergie ou pas. Expérience de Joules : Cuve d'air comprimé : Pompe à chaleur (réfrigérateur par exemple) : EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page2
3 3. Déterminer les énergies potentielles ou cinétiques des situations suivantes : Vous préciserez s'il s'agit d'énergie potentielle (de pesanteur, élastique, etc) ou cinétique. Énergie contenue dans 2 m3 de gaz naturel? (PCv gaz naturel = 8,8kWh.m- 3 ) Énergie contenue dans 1 tonne d'eau à une hauteur de 10m? Énergie des deux personnage ci-contre lancés à 50km.h -1? Le chariot a une masse de 50kg, Madame "pèse" 57kg et Monsieur 86kg. Calculer l énergie d un camion de 10 tonnes roulant à 100km.h -1 Calculer l énergie (kwh) d un volant d inertie du Val de Rennes dont les caractéristiques sont les suivantes : J = 2500kg.m², vitesse rotation de 1500tr.min -1 EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page3
4 Calculer l énergie stockée dans une cuve de compresseur de 100 litres à la pression de 8 bars. Calculer l énergie accumulée lorsque l accouplement en rouge présente un angle de torsion de 20 pour une constante k de 500N.m.rd -1 Calculer l énergie accumulée dans le ressort lorsque celui-ci est comprimé de 5 cm. (constante de raideur : N/m). 4. Déterminer les travaux dans les situations suivantes : Déterminer le Travail du poids de la masse de 500kg pour l'élever de 55 cm. Déterminer la variation d'énergie potentielle de cette masse. Comparer les deux résultats obtenus. EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page4
5 Données de l'exercice : Masse voiture mv=1000 kg Th = 400 N ; Fr = 97,4N ( T h, u)=30 Distance à parcourir : 10 m selon Déterminer le Travail du Poids. Déterminer le travail de fourni par l'homme. Déterminer le travail des forces de résistance au roulement Fr et le comparer avec le travail de l'homme.de la force T h. u EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page5
6 Déterminer le travail des forces de pression d un vérin dont la pression interne est de 6 bars et la section du piston de 5cm² et qu'il se déplace de 7cm? 5. Calculs de rendements énergétiques : Trouver les erreurs d'écriture sur le synoptique ci-après. Calculer le rendement énergétique de chaque système ainsi que le rendement global. Définir lequel des systèmes est le plus pénalisant de la chaîne d'énergie. EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page6
7 6. Calculs de puissances et de rendements instantanés : Soit l'installation suivante avec une masse de 340kg. Déterminer la puissance nécessaire à monter la masse à la vitesse de 0,2m/s Déterminer la puissance mécanique en sortie du réducteur de vitesse si le couple est de 175 N.m et la vitesse de rotation de 39 tr/min Déterminer la puissance mécanique sur l'arbre du moteur si le couple sur l'arbre est de 5 N.m et la vitesse de rotation de 1410 tr/min Comparer les puissance obtenues et soyez critique sont-elles réalistes? Déterminer l'ensemble des rendements y compris le rendement global. EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page7
8 Applications Puissances électriques : Soit l'installation ci-contre. Il s'agit d'un treuil dont le convertisseur d'énergie est un moteur à courant alternatif. La tension efficace est de 230V, le courant efficace de 4,77A et le Cos = 0, Calculer la puissance électrique absorbée par le moteur. EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page8
9 NE PAS EFFACER 7. titre Titre Titre 3 Mes puces Mes puces texte préformaté EnergiePuissanceRendementTravailDirige odt Sciences de l'ingénieur Page9
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