Etude d'un moteur à explosion

[fan56fan]

Bonjour,

Je suis une mamie en reprise d'études et je ne comprends pas bien comment faire.

Voilà l'exercice:

Une voiture circule à la vitesse de 108 km/h

Au cours du cycle, la chaleur reçue à chaque seconde par le fluide est égale à Qc = 120 kJ par seconde; la puissance mécanique fournie est de 38kW.

1- Faire l'inventaire des transferts énergétiques dans lesquels le moteur est engagé en représentant la chaîne énergétique.
Préciser ce qui constitue la source chaude et la source froide.




La source chaude provient de la combustion de l'essence dans l'air.
La source froide est l'air ambiant qui refroidit les gaz brûlés au cours de l'échappement.

2-Calculer la chaleur cédée par la source froide:

deltaE = 0 = W-Qc+Qf

Qf<Qc



3-Calculer le rendement du moteur.

On a 38kW = 38000W et 120kJ = 120000J

Le rendement (r) exprime l'aptitude du moteur à transformer la chaleur en travail.
On a donc: r=W/Qc soit r= 38000/120000 = 0,32 soit: 32%


4- Calculer la force motrice supposée constante, parallèle et de même sens que la vitesse.

Je n'arrive pas à comprendre comment faire pour trouver la force motrice,

avec : vitesse de la voiture 108km/h soit 30m/s
La puissance mécanique de 38kW = 38000W
et Qc= 120kJ/s


Merci d'avance , pouvez-vous m'expliquer en détails?
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[invite07941352]

Bonjour,

On vous a déjà répondu là-bas : http://www.ilephysique.net/forum-sujet-276223.html

[fan56fan]

Oui je sais, mais pas pour la 4e question

[phys4]

Bonjour,

Au cours du cycle, la chaleur reçue à chaque seconde par le fluide est égale à Qc = 120 kJ par seconde; la puissance mécanique fournie est de 38kW.
La source chaude provient de la combustion de l'essence dans l'air.
La source froide est l'air ambiant qui refroidit les gaz brûlés au cours de l'échappement.

La source froide sert aussi et surtout à refroidir le moteur, sinon il serait vite surchauffé et en panne, voir circuit radiateur. Le refroidissement des gaz d'échappement c'est accessoire.

deltaE = 0 = W-Qc+Qf
Qf<Qc

Pourquoi ne pas finir le calcul ? Les formules seules ne constituent pas une réponse.

Le rendement (r) exprime l'aptitude du moteur à transformer la chaleur en travail.
On a donc: r=W/Qc soit r= 38000/120000 = 0,32 soit: 32%

Rien à dire.

Je n'arrive pas à comprendre comment faire pour trouver la force motrice,
avec : vitesse de la voiture 108km/h soit 30m/s
La puissance mécanique de 38kW = 38000W
et Qc= 120kJ/s

La force multipliée par la vitesse vous donne une puissance, or vous connaissez la puissance et la vitesse, peut-on en déduire la force ?

Quels détails voudriez vous ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[fan56fan]

Bonjour Phys4

Merci pour votre réponse,

J'ai un peu de mal avec la physique mais je vais y arriver...

Voici pour la 4e question ce que j'ai fini par comprendre, on verra le calcul de la question 2 ensuite.

La puissance transmise s'exprime en fonctionde la vitesse.

Ptransmise= vecF.vecv comme vecF et vecv sont parallèles et de même sens on a
ptransmise = F*V
ce qui donne F= p transmise/v
avec p transmise= 38000W et v = 108km/h = 108/3,6m/s = 30m/s
On arrive à F= 38000/30 =environ 1267N

[phys4]

Ptransmise= vecF.vecv comme vecF et vecv sont parallèles et de même sens on a
ptransmise = F*V
ce qui donne F= p transmise/v
avec p transmise= 38000W et v = 108km/h = 108/3,6m/s = 30m/s
On arrive à F= 38000/30 =environ 1267N

Rien à dire. Bonne suite.

[fan56fan]

Pour le 2 je ne suis pas sûre.

deltaE = 0 = W-Qc+Qf
W-Qc+Qf = 0
38000-120000 +Qf = 0
-82000+Qf = 0
Qf = 82000J
Qf = 82kJ/s
Qf<Qc

[phys4]

Qf = 82000J
Qf = 82kJ/s

OK c'est la puissance qu'il faudra évacuer dans l'air.

[fan56fan]

Merci pour votre aide.