rendement énergétique chaleur

[inviteb3c3f398]

Bonjour à vous tous.
Dans un premier temps je n'ai pas trouver l'endroit pour faire ma présentation.
En gros je suis une jeune femme qui vient de reprendre ces études..mieux vaut tard que jamais.

J'ai un problème à résoudre mais je ne trouve pas dans mes cours, ni sur internet comment on calcul un rendement...


du style :

Un bruleur gaz de 3,04 kw qui fait passez l'eau de 10 à 90 °c en 420 secondes

une plaque électrique de 1,9 kw qui fait passer l'eau de 10 à 90 °c en 640 secondes.

je dois savoir si le rendement du chauffage est inférieur à 70% . ...

et la je bug ..je ne sais pas comment faire.
Merci de votre aide

Bonne fin de week end
-----

[arrial]

Salut aux motards …

Le rendement, c'est l'énergie correspondant à l'échauffement de l'eau, divisée par celle consommée pour la produire [le tout multiplié par 100 si on veut le résultat en %] …


@+

[inviteb3c3f398]

tout d'abord merci de ta réponse

Si j'ai bien comprise, en gros ça fait...

Q= M*C * (t°c finale - T°c initiale)
Q = 2,5 * 4180(pouvoir de l'eau) * (90°-10°)
Q= 836000 joules


en sachant que le récipient absorbe 320 joules par °, on peut en déduire l'énergie totale...

dons 90° - 10 ° = 80°

80 * 320 = 25600 joules


L'énergie totale est = à 25600 + 836000 = 861600 joules


Rendement

(836000/861600)*100 = 97%

voili voilo...jusque là tout va bien.....

n'y a t'il pas un calcul à faire avec le temps et l'énergie consommé afin de savoir si le rendement de chaque appareil est supérieur à 70%...Afin que le constructeur puisse modifier ou non ses appareil(gaz ou électrique)??

[arrial]

Si j'ai bien comprise, en gros ça fait...

… naâan …


Premier cas :
Un brûleur gaz de 3,04 kW qui fait passez l'eau de 10 à 90 °C en 420 secondes

Q = échauffement de l’eau
Q○ = énergie brûlée
▬▬▬
♦ Q = me.cpe.(Tf-Ti)
Me : masse d’eau = 2,5 kg
Cpe : chaleur massique de l’eau = 4186 J/kg/K
♦ Q○ = P.t
P : puissance = 3040 W
t : temps de chauffe = 420 s
→ r = Q/ Q○ = 2,5*4186*80/3040/420 = 0,6557 = 65,6 %


@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb3c3f398]

Merci beaucoup Arial
Bon je viens encore de prendre une leçon.....

Je m'aperçois une fois de plus que je comprends 10 fois plus rapidement sur les forums de discute qu'en cours......????

Puis je abusé de ton temps.

en prenant les données de départ.
comment puis je calculer le temps nécessaire pour réaliser ce chauffage dans les deux cas (bruleur gaz et plaque électrique ) ...??

Je partais sur le fait de prendre les données en secondes puis de les transformées en minutes en faisant attention que 0,5 = 30 secondes...
suis je sur la bonne route????
en tout cas merci

[inviteb3c3f398]

euh au faites???pourquoi bonjour aux motards???
hi hi

[obi76]

Mieux vaut tard que jamais => vieux motard que jamais, je présume Avec Arrial par moment il faut chercher un peu ^^

[inviteb3c3f398]

ok..j'adore le jeu de mots..lol

[arrial]

euh au faites???pourquoi bonjour aux motards???
hi hi

… vroum-vroum …

Les formules sont les mêmes : on peit donc les tripatouiller à l'envers.
Et 1 min = 60 s …


Premier cas :
Un brûleur gaz de 3,04 kW qui fait passez 2,5 kg d'eau de 10 à 90 °C en 420 secondes, avec un rendement de 65,6 %.

Données :
Q = échauffement de l’eau
Q○ = énergie brûlée
r = Q/ Q○ = 65,6 %
et on recherche le temps.
▬▬▬
Q = me.cpe.(Tf-Ti)
▼
Q○ = Q/r [> Q ‼]
▼
t = Q○/P = Q/r/P = 2,5*4186*80/3040/0,6557 = 420 s = 7 min


@+

[inviteb3c3f398]

puis je simplement m'incliner à vos genoux maîtres.....hi hi
Merci.
J'analyse le tout

[inviteb3c3f398]

en reprenant les données et en omettant volontairement le rendement

si je veux calculer le temps de chauffage
je fais P=Q/T donc T=Q/P

Ce qui fait
T= 2,5*4186*(90-10)/3040
T= 275,4 secondes..
Pourtant dans l'énoncé, un graphique donne pour temps 420
que se passe t'il..je me suis trompé, ou alors le calcul démontre le temps technique et non pas le réels..?? c'est ça
Merci de votre réponse

[arrial]

Parce que tu n'as pas le droit d'ignorer le rendement.
Tu fais comme si toute la chaleur fournie par la source était absorbée par l'eau : c'est faux. Une partie non négligeable sert à réchauffer la cuisine …

[inviteb3c3f398]

Merci Arial
Oui il y a de l'énergie qui part pour chauffer la pièce et le récipient en absorbe aussi(320 joules par degrés)
Mais dans l'énoncé le rendement je ne l'ai pas...
J'ai d'abord la question / Calculer les temps nécessaire pour réaliser ce chauffage en utilisant les données constructeur..puis Que pouvez vous en déduire(c'est du graphique que je sort les 420 secondes)

Ce n'est qu'après que l'on me demande si le rendement est < ou > ou = à 70 %
..que passa?

[arrial]

en utilisant les données constructeur

… et bien, c'est que la courbe fait partie des "données constructeur" et que la mention des rendements n'est qu'un coup de pouce pour les mauvaises élèves …

@+
[¡¡ Eso es, que pasa !!]

[wizz]

Un bruleur gaz de 3,04 kw qui fait passez l'eau de 10 à 90 °c en 420 secondes

une plaque électrique de 1,9 kw qui fait passer l'eau de 10 à 90 °c en 640 secondes.

d'abord, connaitre les définitions des unités

1 watt, c'est la puissance correspondant à une dépense de 1 joule en 1 seconde

et donc inversement, 1 watt-seconde, c'est la quantité d'énergie obtenue en 1 seconde avec une source d'énergie dont la puissance est de 1W
(remplacer les secondes par heure, et ça te paraitra plus facile à comprendre)

et donc 1.9kW, c'est donc la dépense de 1900 joules en 1 seconde
à chaque seconde, on va dépenser 1900 joules
et donc en 420 secondes, on aura dépensé XXXX joules

on a servi la plaque pour chauffer l'eau, d'une certaine quantité et avec un delta. Tu sais donc la quantité de chaleur théorique nécessaire YYYY joules

et donc du ratio YYYY/XXXX, tu as le rendement


pareil pour le bruleur gaz, même démarche

[inviteb3c3f398]

En clair, si je n'ai pas le rendement, je ne peux pas calculer le temps nécessaire pour réaliser ce chauffage dans les deux cas??
N'est ce pas Arial???


Je vous assure j'essaye de me débrouiller seule mais n'y arrive pas.

J'ai essayé de retomber sur mes pattes avec les infos de wizzzz

1,9 kw = 1900 joules par secondes
donc en 420 secondes ça fait 798000 joules ce qui est la quantité de chaleur théorique...Mais ne correspond pas aux calcul de Q (862800 joules)

le problème à l'inverse
pour le gaz
1900 joules par 1 secondes
862800 joules pour 454 secondes


pour électrique

3040 joules par 1 secondes
862800 pour 283 secondes

[arrial]

En clair, si je n'ai pas le rendement, je ne peux pas calculer le temps nécessaire pour réaliser ce chauffage dans les deux cas??
Exact.

1,9 kw = 1900 joules par secondes
Il ne faut pas jouer avec 2 méthodes : c'est contreproductif, voire catastrophique …
L'essentiel est donc de retenir la définition :
P = dQ/dt ↔ Q = ∫P.dt
soit, en régime permanent, et seulement dans ce cas [P = cste]
P = Q/t ↔ Q= P.t

@+

[arrial]

Oui il y a de l'énergie qui part pour chauffer la pièce et le récipient en absorbe aussi(320 joules par degrés)

Salut,

Mais cépÔ bien, de nous cacher des choses ‼
Cette capacité calorifique du récipient, ça vient de sortir ? alors tu peux faire déjà le bilan avec une énergie fournie à l'eau, une à la casserole, puis voir si tu peux négliger les pertes, ¿ quien sabe ? …

Le problème est que si tu attends des réponses pertinentes, il vaut mieux citer l'énoncé complet …


@+

[arrial]

Sur le coup, je relis ta première réponse, et elle est effectivement correcte :
2,5 kg d'eau chauffés de 80°C :
→ 837 200 J
et le récipient de 320 J/K
→ 25 600 J
cela donne au total
→ 862 800 J
Si on divise par P = 3040 W, cela donne un temps
→ 284 s
Mais comme le temps est bien plus long, cela nous ramène bien à des pertes autres, sans doute par convection et rayonnement …

[t'as pÔ oublié 3 livres de légumes ??? ]

[wizz]

Tu vas fabriquer des frites....une fois
Pour cela, tu vas consommer des patates
Si le rendement est parfait, alors avec 1kg de patate, tu vas fabriquer 1kg de frites
Mais dans une patate, il y aura forcement des épluchures, des morceaux pas beau pour faire une belle frite, alors tu en auras moins

Si à la fin, tu as 650g de frites, alors ça veut dire que tu as un rendement de 65%
650/1000*100


Pour le rendement , on s'en tape du temps
Tout ce qu'il te faut, ce sont des quantités
ici, le temps n'a permis que pour déterminer la quantité d'énergie qu'a consommé la plaque d'élect ou le bruleur gaz

Q est la quantité théorique de chaleur nécéssaire pour chauffer 2.5 litres d'eau de 10 à 90°C, ces 862800 joules

Si tu as un rendement parfait, alors ton moyen de chauffe n'aura besoin de consommer que 862800 joules

Puissance = Energie/Temps
P=E/t donc E = P*t
Or, avec le gaz, tu as consommé**** joules
donc le rendement est....

et avec l'élect, tu as consommé **** joules
donc le rendement est....

[inviteb3c3f398]

youpi Merci beucoup

[wizz]

peut on avoir les résultats afin de s'assurer que tu as bien compris?