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Amérique du sud - Septembre - Énergie et vie quotidienne
Pour chauffer de l'eau, on peut utiliser différents appareils : un thermoplongeur, un réchaud à gaz, un réchaud électrique, un réchaud à alcool.
**Document : plaques signalétiques de deux appareils électriques**
**Question 1** : Donner la valeur de la puissance électrique du thermoplongeur. Justifier la réponse.
**Question 2** : On utilise le thermoplongeur pour chauffer de l'eau pendant deux minutes. Calculer en joules l'énergie électrique consommée par le thermoplongeur.
**Question 3** : Les quatre appareils sont des convertisseurs d'énergie. Recopier sur la copie le schéma de conversion suivant et compléter les pointillés pour décrire la conversion d'énergie effectuée par le thermoplongeur. Faire de même pour le réchaud à alcool.
**Question 4** : On souhaite comparer expérimentalement l'efficacité du réchaud à gaz et celle du réchaud électrique pour chauffer de l'eau. Pour cela, il faut se placer dans des conditions expérimentales bien choisies. Parmi les propositions suivantes, identifier celles qui satisfont aux conditions expérimentales à privilégier. (Ne pas recopier les propositions choisies mais indiquer uniquement les lettres correspondantes sur la copie ).
La quantité d'eau à chauffer :
a. doit être identique pour les deux réchauds.
b. peut être différente.
La température initiale de l'eau à chauffer :
c. doit être identique pour les deux réchauds.
d. peut être différente.
La prise en compte de la durée du chauffage :
e. est nécessaire.
f. n'est pas nécessaire.
Le récipient contenant de l'eau :
g. doit être le même pour les deux réchauds.
h. peut être différent.
**Question 5 :** Rédiger un protocole expérimental permettant de comparer l'efficacité d'un réchaud à gaz et d'un réchaud électrique. On pourra s'aider d'un schéma légendé.
Correction
1. La puissance électrique nominale du thermoplongeur est de 240 W. Une puissance s'exprime en Watt.
- $E = P \times t$
E en J
P en W : $P$ $=$ 240 W
t en s : $t = 2min = 2 \times 60$= 120 s
$E$ = 240 \times 120 $=$ 28800 J
3.
4.
La quantité d'eau à chauffer :
a. doit être identique pour les deux réchauds.
La température initiale de l'eau à chauffer :
c. doit être identique pour les deux réchauds.
La prise en compte de la durée du chauffage :
e. est nécessaire.
Le récipient contenant de l'eau :
g. doit être le même pour les deux réchauds.
- Il y a plusieurs façons de faire.
On prend un récipient avec 1 kg d'eau à 20 °C dedans. On chauffe l'eau jusqu'à 70 °C et on chronomètre le temps mis pour atteindre cette température. On agite l'eau pour que la température soit homogène. Plus la durée de chauffage est petite, plus le réchaud est efficace.
On prend récipient avec 1 kg d'eau à 20 °C dedans. On chauffe l'eau pendant 10 min et on mesure la température finale. On agite l'eau pour que la température soit homogène. Plus la température de chauffage est grande, plus le réchaud est efficace.