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Etude Energétique electrolyseur



  1. #1
    Grievous

    Etude Energétique electrolyseur


    ------


    Bonjour,
    J'ai un circuit avec un electrolyseur et un générateur
    J'ai U0 = 1,83 V

    et j'ai un tableau avec les valeurs suivantes
    U0 = 1.83 V / I0 = 4 mA
    U1 = 2.09 V / I1 = 13 mA
    U2 = 2.54 V / I2 = 31 mA
    U3 = 3.38 V / I3 = 68 mA
    U4 = 4.39 V / I4 = 108 mA
    U5 = 5.79 V / I5 = 150 mA
    U6 = 6.82 V / I6 = 197 mA
    U7 = 7.58 V / I7 = 234 mA
    U8 = 8.70 V / I8 = 289 mA

    Je trace la courbe intensité tension de la forme y = ax + b et on me demande quel est l'unité du coeff directeur, pourquoi, a quoi correspond il, vérifier le
    Alors j'ai pensé a la loi d'ohm mais ca ne marche pas . . .
    Et après on me demande de donner l'expression littérale de la tension aux bornes de l'electrolyseur en fonction de r' et E' que l'on doit définir et je ne sais pas de quoi il s'agit

    Merci de m'aider

    Grievous

    -----

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  3. #2
    Electrofred

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Bnjr,

    J'ai eut la même chose il n'y a pas lgtps a faire en physique.

    Un électrolyseur doit convertir de l'energie électrique en énergie chimique (recue par la solution).
    Comme tu t'en doutes, tte l'energie electrique ne sera pas intégralement transmise, une partie sera perdue par echauffemment par effet Joule dans l'electrolyseur.

    On a dc Pelec=Pchim+Pj, avec Pelec la puissance electrique totale recue par l'electrolyseur, Pchim la puissance chimique transferée a la solution et Pj la puissance perdue par effet joule ds l'electrolyseur.

    Pelec=Uelectrolyeur x Ielectrolyeur (P=UI)
    Pj=rI², r est dc une grandeur propre a l'electrolyseur: c'est sa résistance interne.
    Pchim?
    D'une maniere général, on a puissance=tension x courrant, dc on a Pchim=EI, ou E est également une grandeur propre a l'electrolyseur, c'est sa force electromotrice.

    On a dc:
    Pelec=Pchim+Pj
    Soit UI=EI+rI², U la tension aux bornes de l'electrolyseur, E sa fem (force electromotrice) et r sa résistance interne.
    On divise tout par I et on obtient:

    U=E+rI (y=ax+b ...).

    E est l'ordonnée a l'origine, comme on a U en V, E est forcement en V aussi (on ne peut additionner que des volts avec des volts pour obtenir des V), et ri est dc aussi des volts, dc pour r, ce sont des V/A, soit des ohm, ce qui confirme que r est une resistance.

    Donc voila,apres y'a juste a calculer E et r en fonction de tes valeurs.

    J'espere avoir pu t'aider.

    Bonne chance a+

  4. #3
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Merci beaucoup de mavoir aidé je pense que je pouvoir mieux comprendre maintenant

  5. #4
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    J'ai un autre problème -_-'
    On me demande d'exprimer la puissance electrique recue par l'électrolyseur puis d'identifier et calculer chaque terme pour Uab = 3.0 V puis on me demande de calculer le rendement de l'électrolyseur pour Uab = 3.0 V
    Et je n'y arrive pas

  6. #5
    Electrofred

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Bnsr,

    La puissance recue par l'électrolyseur est P=Uelectrolyseur * Ielectrolyseur.

    Qu'est ce que Uab? C'est la tension aux bornes de l'électrolyseur? Dans ce cas tu fais P=UabI pour chaque valeur de ton tableau.

    Sinon le rendement d'ue maniere général c'est ce que tu recuperes divisé par ce que tu as fourni, par exemple un rendement e 0.6 (ou 60%) ca signifie que qd tu envoies 100J dans l'électrolyseur, il va y en avoir 60 qui vont ere utilisés (transférés sous forme d'energie chimique). Il va dc y en avoir 40 qui vont etre dissipés par effet joule.

    Donc rendement=(Echim)/(Eelec) (energie chimique/energie electrique recue par eectrolyseur)
    Or Echim=EIt et Eele=UIt
    Donc tu as au final E/U (U=tesion aux bornes de l'électrolyseur).

    Le rendement n'as pas d'unité, il s'agit d'un rapport.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Citation Envoyé par Electrofred Voir le message
    Qu'est ce que Uab? C'est la tension aux bornes de l'électrolyseur? Dans ce cas tu fais P=UabI pour chaque valeur de ton tableau.
    Donc pour Uab = 3.0 V je regarde sur ma courbe et je fais une lecture graphique et je trouve 50 mA
    Ensuite je fais P=UabI ( 3*0.05 )et je trouve 0.15W
    Est-ce cela ?
    Ensuite pour le rendement c est energie utile divisé par energie recue mais je n est pas l energie utile . . . et il faut que le rendement soit inférieur a 1 . . .

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  10. #7
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Citation Envoyé par Electrofred Voir le message
    Donc tu as au final E/U (U=tesion aux bornes de l'électrolyseur).
    Comment tu calcule E ici avec mes donnée pour Uab = 3.0 V ?

  11. #8
    Electrofred

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Bnsr,

    Oui c'est bienca pr la puissance.

    E c'est pas l'énergie, cest la force elctromotrice de'electrolyseur.

    Citation Envoyé par Electrofred Voir le message

    U=E+rI (y=ax+b ...).

    E est l'ordonnée a l'origine, comme on a U en V, E est forcement en V aussi (on ne peut additionner que des volts avec des volts pour obtenir des V), et ri est dc aussi des volts, dc pour r, ce sont des V/A, soit des ohm, ce qui confirme que r est une resistance.
    Si tu preferes, c'est l'ordonnéea l'origine de ta droite.

    C'est ce qu'on appellait E' ds ton enoncé.

  12. #9
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Citation Envoyé par Electrofred Voir le message

    E c'est pas l'énergie, cest la force elctromotrice de'electrolyseur.



    Si tu preferes, c'est l'ordonnéea l'origine de ta droite.

    C'est ce qu'on appellait E' ds ton enoncé.
    J'ai du mal a saisir ( excuse moi ) mais c est quoi exactement l'ordonnée a l'origine parce que moi les fonctions . . .

  13. #10
    Grievous

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    ah je crois que j'ai compris . . .
    l'ordonnée a l'origine c'est pour x = 0 je regarde ou ma droite coupe l'axe des ordonnés ( pour moi ca fait 2.8 V ).
    Doncd après je fais E/I ( donc 2.8/3 ) et j'obtiens 0.93 ( 93 % d'efficacité de l'electrolyseur
    Est ce bien cela ?

  14. #11
    Electrofred

    Re : Etude Energétique electrolyseur

    Bnsr,

    Citation Envoyé par Grievous Voir le message
    Doncd après je fais E/I ( donc 2.8/3 ) et j'obtiens 0.93 ( 93 % d'efficacité de l'electrolyseur.
    Oui voila c'est ca sauf que c'est pas E/I mais E/U, avec U=tension aux bornes de l'electrolyseur et E sa force electromotrice (=ordonnée a l'origine, en V), mais ca a l'air d'etre les bonnes valeurs numériques.

    Mais il faut que tu expliques que tu pars de Energie utile/energie fournie a l'electrolyseur, qu'on a des simplifications avec I et t ... enfin je te laisse faire.

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