Energie essence

[nicom974]

Bonjour à tous,

Pour mon TPE sur "Pourra-t-on un jour voler sans kérosène?",il me manque quelques expériences. Je suis à la recherche de la quantité d'énergie utilisée dans un litre d'essence (Full). C'est pourquoi je me dirige vers vous. J'avais pensé à prendre 10 mL d'essence puis le faire brûler en chauffant de l'eau et à la fin de l'expérience, je regarde à combien est la température de l'eau. Cependant j'ai quelques problemes:

- Je ne pense pas pouvoir calculer cela, en fait, peut être que je peux le calculer (énergie interne je crois/ pas sure)
- Ensuite, je ne sais pas combien d'eau je devrais mettre, et si je rate mon expérience j'aimerais bien recommencer mais l'essence coute chère et moi j'ai pas trop le temps.
- J'ai un problème lié à ma première "question", quelle unité utilisée.
- Dans quelle récipient mettre l'eau pour ne pas que cela influence les résultats bol en métal, verre?
- Comment procéder pour la fabrication de mon expérience, mon schéma est il correct?

Merci de me répondre au plus vite.
-----

[invite1a7050d5]

Salut,

le problème est que tu vas avoir beaucoup de perte avec cette expérience. Il faudrait que tu puisses la réaliser dans une enceinte isotherme (dans un four sans l'allumer peu être ?)

Sinon l'énergie générée par ton full sera égale à : M*Cp*(T1-T2) avec
M = masse d'eau (en kg)
Cp = capacité calorifique de l'eau (pour la valeur tu dois pouvoir la trouver facilement sur internet)
T1 = température de l'eau avant l'expérience (en °C ou °K)
T2 = température de l'eau après l'expérience (en °C ou °K)

Aux pertes près

++

[nicom974]

Mais est-ce qu'il y a un risque d'explosion?

[invite1a7050d5]

Mais est-ce qu'il y a un risque d'explosion?

La je veux me mouiller, mais je pense que tant que ton récipient n'est pas sous pression, ça n'explosera pas. Par contre il y a un risque important de se bruler !

++

[A voir en vidéo sur Futura]

[nicom974]

Pour la sécurité, j'ai rajouté quelque chose à mon schéma, regardez svp.

Merci

PS: Quelqu'un peut-il me répondre sur mes autres question svp

[nicom974]

Je me suis un peu gouré, c'est pas l'eau que je veux allumer, lol, voici les modifications..
Merci

[invite1a7050d5]

- Je ne pense pas pouvoir calculer cela, en fait, peut être que je peux le calculer (énergie interne je crois/ pas sure)
- Ensuite, je ne sais pas combien d'eau je devrais mettre, et si je rate mon expérience j'aimerais bien recommencer mais l'essence coute chère et moi j'ai pas trop le temps.
- J'ai un problème lié à ma première "question", quelle unité utilisée.
- Dans quelle récipient mettre l'eau pour ne pas que cela influence les résultats bol en métal, verre?
- Comment procéder pour la fabrication de mon expérience, mon schéma est il correct?

La quantité d'eau n'a pas d'importance, il faut juste en mettre suffisemment pour qu'elle n'ateigne pas 100°C (sinon la formule que je t'es filler plus haut ne marche pas)

Energie = Joule

La matière de ton récipient doit être conductrice donc le mieux est un bol en alu (fait gaffe à pas de bruler). Surtout pas de bois !

Ton premier schéma à l'air correct à par que tu vas avoir des pertes. Je ne sais pas comment les estimer par contre...

++

[nicom974]

J'ai fais une recherche, et je voudrais savoir s'il est vrai qu'avec un litre d'essence nous avons 9,2 W/h.
Avec cette expérience, c'est ce que je souhaiterai prouver.
Donc il me faut le résultat en W/h et bien évidemment en Watts.

Merci

[Ouk A Passi]

Bonjour,

quantité d'énergie utilisée dans un litre d'essence

Tout dépend du rendement de ton "moteur", qui transforme par combustion
le pouvoir calorifique de l'essence en énergie calorifique
puis en énergie mécanique.

L'energie s'exprime en Joule (ou en W.h)

Ainsi, l'energie contenue dans un kilogramme d'essence est de l'ordre de 44 MJ.

Pour répondre à ta question (si c'est bien le sens de ta question -),
un moteur d'automobile "utilise" 100 % de l'énergie contenue dans l'essence
pour produire des calories (si nous admettons qu'il n'y a pas d'imbrûlés).
Mais il ne récupère en fin de compte que 25 à 35 % de l'energie sous forme
de puissance mécanique utilisable.

Et ceci dans le meilleur des cas, c'est-à-dire au régime de rendement optimum.

[Ouk A Passi]

A la louche, un litre d'essence représente bien une énergie de 10 kW x heure.

[Ouk A Passi]

Et pour trouver que 1 litre d'essence renferme une énergie de 9125 W.h,
voici les ingrédients:

pouvoir calorifique de l'essence = 43,8 MJ/kg,
densité = 0,75,

Enfin, nous savons que la Puissace (en W) = Energie (en J) / Temps (en s)

Combien de secondes y a-t-il dans une heure?

[nicom974]

1) Est-ce que faire cette experience dans un four peux l'abimer.

2) Est-ce que je peux me servir des capteurs du four pour connaitre la température? (A la place du thermomètre, mes résultats risquent-ils d'être faux?

3) Savez-vous si il y a les commentaire d'une personne ayant déjà fait cette expérience?

Merci

[Ouk A Passi]

1) Est-ce que faire cette experience dans un four peux l'abimer.

Mais ça va pas, non!

J'estime qu'il est nécessaire de se recentrer sur le thème principal du TPE,
et d'oublier les expériences hasardeuses.

[nicom974]

message reçu, mais comment je vais faire pour prouver qu'un litre d'essence fait environ 19 W.h???

[Ouk A Passi]

Bonsoir,

mais comment je vais faire pour prouver qu'un litre d'essence fait environ 19 W.h?

De plus, les vapeurs d'essence sont toxiques!
L'énergie de la combustion d'un litre d'essence est de l'ordre de 10 kW.h.

Cela me paraît relativement aisé à calculer: je t'ai donné tous les éléments au post # 11.

pouvoir calorifique de l'essence = 43,8 MJ/kg,
densité = 0,75

Ainsi la masse de 1 litre d'essence est 0,75 kg.

Sachant q'un kilogramme d'essence a un pouvoir calorifique (PC) de 43,8 MJ,
alors 0,75 kg auront un PC de
43 800 000 x 0,75 = 32 850 000 J

Enfin, j'avais précisé:

nous savons que la Puissace (en W) = Energie (en J) / Temps (en s)

Si tu parviens à brûler tes 750 grammes d'essence en 1 seconde, la puissace de ton feu est
plus de 32 méga-watt.

Par contre si tu libères l'énergie contenue dans ton litre d'essence en 1 heure ...

Combien de secondes y a-t-il dans une heure?

Réponse 60 x 60 = 3600''

Alors la puissance de ton feu sera:


Attention: quand on parle de puissance, il s'agit d'une valeur instantanée.



Maintenant je suis obligé de te demander de m'excuser d'utiliser pour la suite
un procédé peu orthodoxe.

Nous avons donc


Considérons la fin de l'expression précédente:

et faisons le produit en croix; nous obtenons alors:

Energie (en Joule) = des Watt X une heure

Conclusion:
Une énergie (dont l'unité légale est le Joule) peut également s'exprimer en W.h

Elle n'est pas belle, la vie?
______________________________ ______________________________ _____
une ampoule électrique dont la puissance est 100 W consomme en une heure autant d'énergie
qu'une ampoule de 10 W allumée pendant 10 heures.
L'energie consommée est dans les deux cas 100 W.h

[nicom974]

Merci énormément Ouk A Passi, tu m'enlève une épine du pied.

Dites moi, l'essence a-t-il les mêmes caractéristiques que le kérosène?

Si non, qu'à-t-il de différent? (densité, pouvour calorifique, la masse d'1 litre de kérosène)

Merci beaucoup

[nicom974]

Pour ceux à qui cela interesse, j'ai trouvé les quelques caractéristiques du kérosène:

Caractéristiques physico-chimiques du kérosène Jet A ou Jet A1 (la principale différence entre les deux étant la tenue au froid : -40 °C pour le premier et -47 °C pour le second).

La masse volumique se situe entre 0.755 kg/l et 0.840 kg/l à 15 °C.(a)

C'est à peut près la meme que celle de l'essence

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Il est important de connaître le pouvoir calorifique du carburant utilisé.
(on distingue PCI et PCS), et bien entendu la masse volumique.

Une rapide requête sur "Gogol" me donne 43 105 kJ/kg pour le kérosène (LIEN).

Mais attention, ce n'est pas pour autant que toute l'énergie contenue dans le combustible
est transformé en énergie mécanique.

Comme je l'ai précisé au message #9, la notion de rendement est capitale.

C'est pour cela que les avions de ligne sont aujourd'hui propulsés essentiellement
par de "grandes hélices carénées" (et également, bien sûr, par les gaz chauds du réacteur).

Ce souci d'optimisation du rendement n'est pas primordial sur les avions de combat.
Nous avons affaire là à une grosse lampe à souder, qui devient un très gros chalumeau
quand la "post-combustion" est activée.

[nicom974]

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^