Exercices
Je me teste
Je sais
Je sais faire
Exercice corrigé
Étapes de la méthode
- Repérer dans l’énoncé et les documents des grandeurs dont les valeurs sont données.
- Écrire la relation mathématique entre la grandeur dont on cherche la valeur et celles dont on connait la valeur.
- Remplacer les symboles par les valeurs des grandeurs, en vérifiant que leurs unités correspondent à celles de la formule.
- Pour convertir en kilojoules une énergie exprimée en joules, il faut se servir du tableau de conversion des joules.
kJ hJ daJ J dJ cJ mJ
Corrigé :
- Pour calculer l’énergie convertie par le sèche-cheveux, il faut utiliser la relation E = P × t avec P la puissance en W et t la durée d’utilisation en secondes.
Ici P = 1 300 W et t = 5 min = 5 × 60 s = 300 s
Donc E = 1 300 × 300 = 390 000 J
L'énergie convertie par le séche-cheveux est de 390 000 J. - Il faut convertir 390 000 J en kJ. Or on sait que 1 000 J = 1 kJ donc E = 390 kJ.
L'énergie convertie par le sèche-cheveux est donc de 390 kJ.
Je m'entraine
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Le temps de faire chauffer l’eau.
Il faut transférer 158 kJ d’énergie à 500 mL d’eau pour que sa température passe de 25 °C à 100 °C. Tu as à ta disposition une bouilloire électrique de puissance 1 100 W. On considère que toute l’énergie électrique convertie par la bouilloire sert à chauffer l’eau.
Une notion, trois exercices
J'approfondis
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Ampoules basse consommation.
Dans les magasins de bricolage ou les grandes surfaces, on trouve ce tableau au rayon des ampoules d’éclairage :
Données :
| Puissance d'une lampe « classique » à incandescence en watts (W) | Puissance d'une lampe basse consommation de même éclairage en watts (W) |
| 40 | 9 |
| 60 | 11 |
| 75 | 15 |
| 100 | 20 |
Données :
- On utilise en moyenne une lampe 6 h par jour.
- Un kilowatt-heure coute 0,15 €.
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Une route solaire en France.
Un tronçon long de 1 km, sur une route de la petite commune normande de Tourouvre-au-Perche (3 400 habitants), a été recouvert de dalles photovoltaïques. La production d’électricité est de 790 kWh par jour. On estime que l’éclairage public d’une ville nécessite 85 kWh par an et par habitant.
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Ne rien faire... c’est déjà beaucoup !
L’énergie nécessaire au métabolisme de base du corps humain est l’énergie dont l’organisme a besoin pour remplir ses fonctions vitales (travail du cœur, poumons, reins, foie, etc.). Cette énergie représente la plus grande proportion de notre dépense énergétique quotidienne. Ainsi, 70 % de l’énergie dépensée dans une journée est liée au métabolisme de base.
Ce besoin en énergie est estimé par les formules suivantes :
| Sexe |
Métabolisme de base (en kJ pour 24 h) |
| Femme |
[(9,7 × M) + (172,9 × T) − (4,7 × A) + 667] × 4,18 |
| Homme |
[(13,7 × M) + (492,3 × T) − (6,6 × A) + 77,6] × 4,18 |
M = masse de l’individu en kilogrammes (kg).
T = taille de l’individu en mètres (m).
A = âge de l’individu en années (ans).
Je résous un problème
Pour chauffer la piscine, une pompe à chaleur prélève de la chaleur dans le sol et la transfère à l’eau. La chaleur du sol est « gratuite » mais il faut de l’énergie électrique pour l’extraire.
▪ Puissance convertie (pour faire tourner la pompe) : 790W.
▪ Puissance restituée (pour chau er l’eau) : 4 500 W.
En une heure, la pompe à chaleur convertit 790 Wh et peut transférer 4 500 Wh à l’eau de la piscine.
L’énergie pour réchauffer 1 m3 d’eau d’un degré est de 1 200 Wh.
▪ Puissance convertie (pour faire tourner la pompe) : 790W.
▪ Puissance restituée (pour chau er l’eau) : 4 500 W.
En une heure, la pompe à chaleur convertit 790 Wh et peut transférer 4 500 Wh à l’eau de la piscine.
L’énergie pour réchauffer 1 m3 d’eau d’un degré est de 1 200 Wh.
Doc. 2
Descriptif de la pompe à chaleur.
Exercices supplémentaires
Parcours de compétences
Parcours de compétences
Adam veut s’impliquer dans un projet citoyen. Il va à la maison des associations de son quartier et remarque quelques intitulés de rencontres thématiques programmées au cours de la semaine :
▪ rencontres poétiques et ludiques ;
▪ réunion d’information sur les risques sonores en discothèque ;
▪ atelier de flyers d’information sur le cout énergétique du « mode veille » de nos appareils électriques ;
▪ soirée déguisée.
▪ rencontres poétiques et ludiques ;
▪ réunion d’information sur les risques sonores en discothèque ;
▪ atelier de flyers d’information sur le cout énergétique du « mode veille » de nos appareils électriques ;
▪ soirée déguisée.
