Un électrolyseur

[invite5d45dd1e]

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour un exercice.. Voici l'énoncé.

Un électrolyseur a un rendement n = 0 ?45. L’énergie dissipée par effet Joule en 2h30min de fonctionnement est 36kJ.
1°) Calculer l’énergie électronique reçue.
2°) Calculer l’énergie convertie en énergie chimique.
3°) Lorsque l’électrolyseur fonctionne, la tension U a ses bornes est 6V.
a) Calculer l’intensité du courant qui traverse l’électrolyseur.
b) Calculer sa force contre-électromotrice.
c) Calculer sa résistance interne.

J'aurais besoin que vous me guidié avec les questions, et m'aidiez pour les formules..
Merci d'avance.
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[invite5d45dd1e]

Pour la 1°), on sait que W(j) = U*I*Delta(t) = W(e).
Donc comme le dit l'énoncé, W(j) = 36kJ donc w(e) = 36 kJ ?

Pour la 2°), on sait que W(e) = W(j) + W(u)
Donc W(u) = W(e) - W(j)
Soit W(u) = 36 - 36 = 0 J ?

Pour la 3°)a), on sait que W(e) = U*I*Delta(t)
Donc I = W(e) / U*Delta(t).
Soit I = 36 / (6*9000) = 6,66.10^-4 kA.

Pour la 3°)b), je ne sais pas du tout quel formule je dois utiliser.

Pour la 3°)c), P = r*I² soit W(e)/Delta(t) = r*I².
Donc r = W(e)/Delta(t) - I²
Soit r = 36/9000 - 6,66.10^-4
= 4.10^-3 - 6,66.10^-4 = 3,334.10^-3 kOhms.

[invite8d75205f]

Bonsoir,

Eh ! Dis-donc Emeline ! Ton exo sur la dynamo, il en est où ?
Parceque si c'est pour entamer des exercices sans préciser où tu en es à ceux qui essaye de t'aider, moi je te dis ciao !

[invite5d45dd1e]

Désolée..
Mais j'avais réussi à le terminer..

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8d75205f]

Bon, ok.

Pour la 1°) (ta réponse est fausse), je suppose que W(j) est l'énergie perdue par effet Joule et W(e), l'énergie électrique reçue par l'électrolyseur. Mais dans le cas de l'électrolyseur (qui ne se comporte pas comme une résistance), ces deux énergies ne sont pas égales. Elles sont néanmoins liées par l'intermédiaire du rendement...

Si tu trouves la 1°), tu trouves la 2°). (ta réponse est fausse)

3°) a)La démarche est correcte mais je ne vois ni l'origine du 6, ni celle du 9000 au dénominateur. Rappel : 1h = 3600s

3°)b) Ce doit être une formule contenant la force contre-électromotrice ! (cours)

3°)c) Ce n'est pas W(e) qu'il faut considérer dans la formule : quelle est l'énergie correspondant aux pertes par effet Joule ?...
En plus tu as fait une horrible erreur de calcul...

Bon courage !

[invite5d45dd1e]

On sait que la formule de l'énergie électrique reçue est W(e) = U*I*Delta(t), seulement, on ne connait ni U, ni I ...

[invite8d75205f]

De quelle question parles-tu ? S c'est la 1°), tu n'as pas besoin de la formule faisant intervenir U et I. Relis ce que j'ai écris plus haut.

[invite5d45dd1e]

D'accord, j'ai compris..
Donc on sait que n = W(j) / W(e) d'où W(e) = W(j) / n
Soit W(e) = 36/0,45 = 80 kJ ?

Pour la 2°), on sait que W(e) = W(j) + W(u)
Donc W(u) = W(e) - W(j)
Soit W(u) = 80 - 36 = 44 kJ ?

Pour la 3°)a), L'énoncé dit que lorsque l’électrolyseur fonctionne, la tension U a ses bornes est 6V. Et on sait aussi que Delta(t) = 2h30min soit 9000s.
Donc, on sait que W(e) = U*I*Delta(t)
Donc I = W(e) / U*Delta(t).
Soit I = 89 / (6*9000) = 1,65.10^-3 kA ?

Pour la 3°)b), on sait que W(u) = E' * I * Delta(t) soit E' = W(u) / (I*Delta(t))
Donc E' = 44 / (1,65.10^-3*9000) = 2,96kV ?

Pour la 3°)c), 0n pourrait utiliser la loi d'Ohm pour récepteur actif, soit U = r' * I * E' soit r' = U / (I*E'). Soit, toujours avec U = 6V, on a :
r' = 6 / ((1,65.10^-3*2,96) = 1228, 5 ?

Merci d'avance!

[doul11]

Pour la 3°)a), L'énoncé dit que lorsque l’électrolyseur fonctionne, la tension U a ses bornes est 6V. Et on sait aussi que Delta(t) = 2h30min soit 9000s.
Donc, on sait que W(e) = U*I*Delta(t)
Donc I = W(e) / U*Delta(t).
Soit I = 89 / (6*9000) = 1,65.10^-3 kA ?

bonsoir, qu'est-ce c'est cette abomination de 10^-3 kA ? ça fait simplement des ampères, pourquoi des kilo ? en plus cette notation vous fait faire une erreur dans la suite.

We=80 non pas 89 !

[doul11]

j'avais pas vu il y a un erreur sur les énergies, vu que le rendement est inférieur a 0.5 il y a plus de pertes que d'énergie utile donc : Wj>Wu

[invite8d75205f]

D'accord, j'ai compris..
Donc on sait que n = W(j) / W(e) d'où W(e) = W(j) / n
Soit W(e) = 36/0,45 = 80 kJ ?

Ok !

Pour la 2°), on sait que W(e) = W(j) + W(u)
Donc W(u) = W(e) - W(j)
Soit W(u) = 80 - 36 = 44 kJ ?

ça marche !

Pour la 3°)a), L'énoncé dit que lorsque l’électrolyseur fonctionne, la tension U a ses bornes est 6V. Et on sait aussi que Delta(t) = 2h30min soit 9000s.
Donc, on sait que W(e) = U*I*Delta(t)
Donc I = W(e) / U*Delta(t).
Soit I = 89 / (6*9000) = 1,65.10^-3 kA ?

presque : remplace 89 kJ par 80 (voir question 1).
rmq : le résultat est bien en kA car tu laisses l'énergie en kJ mais il est plus naturel d'exprimer l'intensité en A ici.

Pour la 3°)b), on sait que W(u) = E' * I * Delta(t) soit E' = W(u) / (I*Delta(t))
Donc E' = 44 / (1,65.10^-3*9000) = 2,96kV ?

ça roule !

Pour la 3°)c), 0n pourrait utiliser la loi d'Ohm pour récepteur actif, soit U = r' * I * E' soit r' = U / (I*E').

D'où tires-tu cette formule ? Elle ne peut pas être correcte car la dimension du membre de droite est celle d'une tension au carré (vois-tu pourquoi?) alors que le membre de gauche, c'est-à-dire U, est simplement une tension. Tu as dû prendre un + pour un * !

[doul11]

Ok !

non c'est pas ok, quand on donne le rendement d'une machine, c'est le rendement pour la puissance utile, pas pour les pertes !

Wu=0.45*We
Wj=(1-0.45)*We

donc ici We=Wj/(1-.45)=65.45kj

[doul11]

pour la question 3)b) 2,96kV, ça ne choque personne ? alors que le montage est alimenté en 6V ?

[invite8d75205f]

non c'est pas ok, quand on donne le rendement d'une machine, c'est le rendement pour la puissance utile, pas pour les pertes !

Wu=0.45*We
Wj=(1-0.45)*We

donc ici We=Wj/(1-.45)=65.45kj

Bien vu pour le rendement et pour la tension trouvée en kV !