Etude Energétique electrolyseur

[inviteb4b46fd2]

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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[invitea250c65c]

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+

[inviteb4b46fd2]

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

[inviteb4b46fd2]

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

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea250c65c]

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.

[inviteb4b46fd2]

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 . . .

[inviteb4b46fd2]

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 ?

[invitea250c65c]

Bnsr,

Oui c'est bienca pr la puissance.

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

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.

[inviteb4b46fd2]

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 . . .

[inviteb4b46fd2]

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 ?

[invitea250c65c]

Bnsr,

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.