Laboratoire du 16 avril sur l’Énergie

Lors de ce laboratoire nous avons essayé de trouver quel est le moyen pour chauffer de l’eau.

Les moyens qui nous été mis à disposition sont :

Appareils	Mesure
Plaque chauffante	Énergie en kWh
Bouilloire	Puissance en watt et temps en seconde
Four à micro-onde	Puissance en watt et temps en seconde
Réchaud à gaz	masse de gaz brulée en gramme

Pour pouvoir calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie et le rendement les formules suivantes nous été mises à disposition :

$E_{reçue}=c*m*différence de température$

$c=4*10^3$

$E_{fournie}=P*t$

$Rendement=\frac{E_{reçue}}{E_{fournie}}*100$

1g -> 46’000 J

Maintenant que nous avons à disposition les formules nécessaires pour notre laboratoire nous pouvons donc commencer les expériences.

Le réchaud à gaz

Nous avons calculé le poids du bécher vide et une fois le bécher rempli d’environ 3 dl d’eau :

Bécher vide	236.87 g
Bécher rempli	537.37 g
Poids de l’eau	300.5 g

Puis, nous avons pesé la bonbonne de propane avant l’utilisation et après :

Avant utilisation	294.46 g
Après utilisation	286.17 g
Propane utilisé	8.29 g

Nous avons également pris la température de l’eau avant et après :

Avant	20 °C
Après	80 °C
différence de température	60 °C

Grâce à ces données, nous avons donc pu calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie ainsi que le rendement :

$E_{reçue}$ = 0.3 * 4.18^10 * 60 = 75’240 J

$E_{fournie}$ = 8.29 * 46’000 = 381’340 J

rendement =(75’240 / 381’340)*100 = 19.73 %

La Bouilloire

Même chose pour la bouilloire, nous l’avons pesée vide et remplie d’environ un demi litre d’eau :

Bouilloire vide	563.74 g
Bouilloire remplie	989.5 g
Masse de l’eau	425.76 g

Nous avons pris sa température avant et après son utilisation :

Avant	18 °C
Après	107 °C
Différence de température	89 °C

Nous avons aussi chronométré pour savoir combien de temps il fallait a l’eau pour bouillir :

Temps en seconde

165

Et nous l’avons branché à un wattmètre pour évaluer la puissance

Puissance en watt

1’988

Grâce à ces données, nous avons donc pu calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie ainsi que le rendement :

$E_{reçue}$ = 0.425 * 4.18^10 * 89 = 158’108.5 J

$E_{fournie}$ = 1’988 * 165 = 328’020

rendement =(158’108.5 / 328’020)*100 = 48.20 %

La plaque chauffante

Comme pour le réchaud à gaz, nous pesons le bécher vide et le bécher rempli d’environ 3dl d’eau :

Bécher vide	235.57 g
Bécher rempli	488.34 g
Masse de l’eau	252.77 g

Nous avons pris sa température avant et après :

avant	20 °C
après	70 °C
différence de température	50 °C

Puis nous avons branché notre plaque chauffante à un appareil pour mesurer l’énergie transformée

Énergie en kWh

0.13

Ensuite nous avons calculé :

$E_{reçue}$ = 0.252 * 4.18^10 * 50 = 52’668 J

$E_{fournie}$ = 0.13 * 3’600’000 = 468’000 J

rendement =(52’668 / 468’000)*100 = 11.25 %

Four micro-ondes

Pour le four à micro-ondes nous avons pesé le bécher vide et rempli :

Bécher vide	240.60 g
Bécher rempli	513.57 g
Masse de l’eau	272.97 g

Une fois l’eau pesée nous l’avons chauffée dans le four :

Temps en seconde

40

Nous avons pris la température de l’eau avant et après :

avant	20 °C
après	34 °C
différence de température	14 °C

Nous avons branché le four à un wattmètre qui nous a indiqué sa puissance de 1042 W.

$E_{reçue}$ = 0.272 * 4.18^10 * 14 = 15’917.44 J

$E_{fournie}$ = 1042 * 40 = 41’680 J

rendement =(15’917.44 / 41’680)*100 = 38.19 %