I) Exercices applicatifs sur ces notions vues en collège et en seconde

On s'intéresse au cas du chauffage de 1,0 L d'eau, que l'on veut faire passer de la températureambiante (20°C) à la température d'ébullition.

t1) Combien de temps doit fonctionner la bouilloire de 2000 W pour amener la masse d'eau à ébullit° ? (capacité thermique massique de l'eau liquide : C = 4,18 kJ/kg/°C)

J = W. s

Dt = m(eau liq)* C(eau liq) * DT / P = (1,0*4,18*80*1000) / 2000 = 167 s soit à peu près 3 mn.

2) Quelle relation particulière existe-t-il entre la puissance P électrique et l'intensité I traversant une résistance R ? Puissance, énergie, unités, conversion d'unités

P = U * I.. or ...... U = R * I (pour une résistance) soit . P = R * I * I.= R * I 2

........................ W = V * A. ..........V = ohm * A........................................... ; ... W = V * A

II ) Convertir les unités des puissances et des énergies suivantes :  .................................... (Le temps d’utilisation est estimé sur une année) :

Réacteur nucléaire : 1500 MW : …. W
Four micro onde  : 60 kWh = …. kWh
Réfrigérateur, machine à laver, seche linge : 200 kWh = ……J

III) Dans les phrases suivantes, parle-t-on d’énergie ou de puissance ? :

a) En juin 2019, Renault lance la version restylée de sa citadine électrique, possédant un nouveau moteur de 100 kW (135 ch) et une batterie de 52 kWh

b) La chaleur latente de vaporisation (CLvap) est la quantité de chaleur nécessaire pour transformer 1 kg d'eau en vapeur sans changement de température - chaleur nécessaire pendant le changement de l'état liquide à l'état de vapeur (en kiloJoule par kg : kJ /kg). Elle est fonction de la pression : par exemple 2256 kJ /kg sous 1013 hPa (pression atmosphérique "normale").

iV) Choisir les ordres de grandeur de puissance des appareils suivants :

5 W - 10 W – 100 W - 300 W - 1000 W