Laboratoire sur les pertes d'énergies

[Omar2015]

Bonjour je suis un étudiant de 5e secondaire à l'international (IB) et j'ai un laboratoire à réaliser en chimie. Je n'ai pas beaucoup d'ides de ce que je peux faire alors jai besoin d'aide.

Voici mon mandat:
"Étudier un facteur qui influence la quantité d'énergie perdue pendant une experience. Cependant le temps ne pourra être utilisé comme facteur influençant les pertes d'énergies. "

Il faut que ça aille rapport avec le rendement énergétique qui doit être inférieur que 100%. Aussi, le professeur nous a permis d'aller dans le domaine de la physique pour réaliser cette tache.

Quelqu'un aurait une idée pour moi? Ce sera très bien apprécié!
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[invite07941352]

Bonjour,

Vous ne voyez vraiment pas un phénomène physique , qui se rencontre partout , dans les expériences , dans les machines et dans la vie de tous les jours et qui entraîne une baisse de rendement ???

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
C’est un peu vague comme question.
Il y a des quantités de facteurs qui peuvent affecter le rendement, suivant le type d’expérience traité.
Par exemple, les frottements en mécanique.
Au revoir.

[Omar2015]

Oui mais comment calculer ces pertes d'énergies?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dynamix]

Salut
Commencer par définir ce qu' est une perte d' énergie .
L' énergie , en principe ne se perd pas .

[Omar2015]

C'est pas vraiment une perte d'énergie. C'est comme une énergie qui n'est pas utile. Par exemple, une ampoule ne transformera pas l'énergie obtenu en énergie lumineuse, elle va aussi dégager de la chaleur...

[Dynamix]

Il y a deux raisons possible pour qu' une énergie ne soit pas utile .
Dans ton exemple , c' est une énergie qui n' est pas sous la forme voulue .
Tu veux de la lumière et tu obtiens de la chaleur .

[Omar2015]

(e utile/e produite) * 100= rendement énergétique

[Dynamix]

(e utile/e produite) * 100= rendement énergétique

Non , c' est :
(e utile/e produite) = rendement énergétique

[Omar2015]

je sais mais moi je veux le pourcentage...

[Omar2015]

qu'est ce que je peux faire en mécanique pour calculer le rendement énergétique. Quelqu'un a une expérience - n'importe laquelle- ?

[Omar2015]

Bon je vais donner plus d'infos, voici les instructions du laboratoire:

" Introduction:
La loi de la conservation de l'énergie est l'une des plus importantes de la science. Quand l'énergie se transforme d'une forme à l'autre, il y a toujours de l'énergie qui est transférée sous une forme qui la rend inutilisable. On dit donc que cette énergie est perdue et que le rendement énergétique est don inférieur à 100%.

Pendant l'étude du module 2 (l'enthalpie): L'aspect énergétique des transformations nous avons constaté que les valeurs obtenues pour nos expériences ne correspondent pas avec les valeurs admises dans les ouvrages de référence. Une des raisons invoquées pour expliquer cet écart significatif est la perte d'énergie.

l'énergie est un concept utilisé dans l'ensemble du monde de la science vous n'êtes donc pas dans l'obligation de travailler avec une réaction chimique (...)

Mandat: Votre tâche est d'étudier un facteur qui influence la quantité d'énergie perdue pendant une expérience. Cependant le temps ne pourra pas être utilisé comme facteur influençant les pertes d'énergies"

[Dynamix]

Quand l'énergie se transforme d'une forme à l'autre, il y a toujours de l'énergie qui est transférée sous une forme qui la rend inutilisable.

Quand tu chauffe une casserole d' eua sur une plaque électrique , toute l' énergie électrique est transformé en énergie utilisable (chaleur) , et pourtant il y a des pertes .

[Omar2015]

Quelle est la façon de calculer les pertes d'énergie dans ce cas?

[LPFR]

Re.
Je dois dire que le texte du laboratoire est aussi vaseux que la question d’origine.

Il y a peu des cas dans lesquels les pertes soient calculables facilement. J’en vois deux, le frottements en mécanique et (plus à la mode) le stockage d’énergie avec du gaz comprimé (à cause de la compression et l’expansion adiabatique).

Et je peux donner un exemple d’un appareil ménager dont le rendement énergétique est de 100 %.
A+

[Omar2015]

Ok la mécanique à l'air intéressante. Pourrait tu me décrire un montage que je pourrais realiser?

[Dynamix]

Un treuil électrique en courant continu , par exemple .
Le travail est facilement mesurable et l' énergie fournie aussi .

Plus simple : tirer une charge qui glisse sur une pente .

[Omar2015]

Je vous remercie beaucoup pour votre aide. Mais pour le truc plus simple de tirer une charge qui glisse sur une pente, est-ce que je peux avoir plus de détails? Genre comment quoi utiliser comme objet, comment calculer etc etc... comme des manipulations. J'espère que j'en demande pas trop... et merci encore!

[Boumako]

Bonjour

Le problème est que tirer une charge sur une pente fait intervenir le temps, or l'énoncé l'interdit.

[LPFR]

Bonjour.
J’avais pensé à la friction, mais j’ai trouvé plus simple.
Peut-être que la manip la plus simple est celle d’une balle (de tennis, par exemple) lâchée d’une certaine hauteur et qui rebondit.
Pendant la chute, l’énergie potentielle gravitationnelle se transforme en énergie cinétique avec peu de pertes (comparées avec la suite).
Dans l’impact avec le sol, jusqu’à l’arrêt, l’énergie cinétique se transforme en énergie potentielle élastique avec des pertes importantes.
Et dans le rebond, l’énergie potentielle élastique se transforme en énergie cinétique avec des pertes importantes.
Finalement, pendant la remontée, l’énergie cinétique se transforme en énergie potentielle, gravitationnelle. Avec peu de pertes.
Le rapport entre l’énergie de la deuxième phase par rapport à l’énergie initiale s’appelle « coefficient de restitution ». Il dépend des caractéristiques de la balle (les balles de tennis ont des normes à respecter).
Par exemple, pour un coefficient de restitution de 0,8 une balle lâchée de 1 m, rebondit jusqu’à 0,8 au premier rebond, 64 cm au second, 51,2 cm au troisième, etc.

Bien sur, vous ne connaissez pas au départ le coefficient de restitution pour une balle donnée (tennis, ping-pong, Super Ball). Il faut le mesurer.
Et le coefficient n’est pas le même pour un sol en béton, un sol en terre ou pour une estrade en bois.

Comme vous faites de la chimie, vous trouverez le traitement des collisions dans le chapitre 7 de ce fascicule (7 Mo) :
http://www.sendspace.com/file/ttrwye Cliquez sur: Click here to download from freespace.
Au revoir.

[Dynamix]

Le problème est que tirer une charge sur une pente fait intervenir le temps, or l'énoncé l'interdit.

Le travail =F.L ne fait pas intervenir le temps .
_On place un objet de poids P sur un plan incliné .
_On la pousse (ou tire) avec une force F (bien constante) parallèle au plan incline sur une distance L
_Elle monte d' une hauteur H fonction de l' inclinaison .
_Travail fournit = F.L
_Energie potentielle acquise P.H
Rendement = P.H/(F.L)

[Boumako]

Sauf qu'en pratique appliquer une force constante sur le mobile sera très compliqué. Comment comptes tu faire ?

[Dynamix]

Une poulie et un poids .

[Boumako]

Réfléchis un instant; cette manip ne peux pas marcher...

[LPFR]

Re.
Une version plus facile est de faire glisser un poids à l'intérieur d’un anneau.
On peut constater que il ne remonte pas de l’autre côté au même niveau.
Le seul problème est de trouver un système avec suffisamment peu de friction pour que l’objet arrive à remonter de l’autre côté de façon notable.
Une bille n’est pas une bonne idée, car en français, le frottement de roulement ne semble pas être connu (du moins par Wikipedia).
Et les frottements d’un chariot semblent un peu compliqués à mesurer.
A+

[Omar2015]

Merci à tous! Vous m'êtes une grande source d'inspiration! Je crois qu'avec le rebondissement d'une balle, je serais en mesure d'impressionner mon professeur de chimie/phisique!

Mais dîtes, l'incertitude risque-t-elle d'être trop grande pour ce genre de lab?

[LPFR]

...
Mais dîtes, l'incertitude risque-t-elle d'être trop grande pour ce genre de lab?

Re.
Je ne pense pas que l’incertitude soit un vrai problème. Il suffirait de se donner les moyens pour faire des mesures précises.
Je pense que ce qui compte est le travail que vous aurez fait pour comprendre et expliquer la manip.
A+

[Dynamix]

Une bille n’est pas une bonne idée, car en français, le frottement de roulement ne semble pas être connu (du moins par Wikipedia).

Juste une question de termes :
Voir Résistance au roulement .
"En tant qu'opposition au mouvement, il s'apparente aux frottements, mais est de nature différente"

[LPFR]

Juste une question de termes :
Voir Résistance au roulement .
"En tant qu'opposition au mouvement, il s'apparente aux frottements, mais est de nature différente"

Bonjour Dynamix.
Bien vu. Mais la page a été crée il y a 5 jours (le 20 janvier 2015).
Espérons qu’ils mettront le lien vers la page en anglais et vice-versa.
J’ai le droit de ne pas vérifier tous les jours les pages nouvellement crées dans Wikipedia.
Au revoir.