Energie et puissance Les ressources, La puissance, Lénergie, Le rendement Conversion dénergie La...

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  • Energie et puissance Les ressources, La puissance, Lnergie, Le rendement Conversion dnergie La Production, La conversion, Le stockage Energie thermique Le Transfert Thermique, La calorimtrie, les machines thermiques 18h 1 ECTS 10 UF
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  • http://www.worldometers.info/fr/ Energie 369 202 311 Energie employe aujourd'hui dans le monde entier (MWh), dont: 299 052 246 - provenant de sources non-renouvelables (MWh) 70 150 065 - provenant de sources renouvelables (MWh) 2 756 569 232 038 Energie solaire atteignant la Terre aujourd'hui (MWh) 79 010 270 Ptrole pomp aujourd'hui (barils) 1 274 115 270 165 Ptrole restant (barils) 15 168 Jours restants jusqu' la fin du ptrole 1 151 293 579 667 Gaz restant (boe) 60 594 Jours restants jusqu' la fin du gaz 4 401 175 648 946 Charbon restant (boe) 151 765 Jours restants jusqu' la fin du charbon
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  • http://www.worldometers.info/fr/
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  • TWh / an200320102020203020402050 Production totale 16 66220 03025 61731 58938 24546 501 Energies fossiles11 01513 22617 77822 74128 57436 206 Nuclaire2 6412 9842 9752 8672 7972 730 Energies renouvelables 3 0073 8214 8645 9816 8757 564 Consommation finale d'nergie 13 67516 56821 27926 28231 95139 008 1.2 : Production de l'nergie lectrique : Production d'lectricit dans le monde de 2010 2050 Scnario de rfrence de l'AIE - selon WEO 2004 (extrapol pour 2040 et 2050) En TWh / an - traWatt heures par an AIE : Agence Internationale de l'Energie (IEA : International Energy Agency) WEO : World Energy Outlook (Perspective de l'nergie mondiale)
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  • Qu'est ce qui relie puissance et nergie : exemple avec une ampoule incandescence de 100W puis avec une ampoule conomie d'nergie de 20 W qui produit le mme clairement. Pour une dure de 5h/jour, pour une jour, une semaine, un mois, un an. Consommation nergtique industrielle : exemple usine.. Dfinir la chane nergtique d'un systme : dans l'exemple de l'ampoule alimente par un panneau solaire en dduire le rendement du systme et faire la gnralisation avec le principe de la conservation de l'nergie. le systme absorbe une puissance de 1020W et restitue une puissance de 15W, le rendement du systme est donc : rendement du systme complet = P sortie / P entre = 15 / 1020 = 1,47 % mais o est donc la diffrence entre 1020w et 15w ? la puissance n'a pas disparue mais elle a t dissip sous forme de chaleur !!!! le rendement de la lampe seule est de : 15 / 100 = 15%
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  • 1.3 : La conversion et lutilisation de l'nergie : les convertisseurs statiques : source lectrique continue : hacheurs onduleurs source lectrique alternative : redressement transformateurs les convertisseurs lectromcaniques : source continue : machine courant continu source alternative : machine synchrone et asynchrone intrt pour l'utilisation et le stockage : voiture lectrique,... il peut y avoir plusieurs convertisseurs dans une chane : exemple voiture
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  • stockage d'nergie: Le stockage d'nergie consiste en un transfert d'nergie immdiate, en nergie potentiellement transposable en un travail excutable, un moment voulu. La capacit nergtique La capacit nergtique, en wattheures ou en joules, est suprieure l'nergie effectivement exploitable (attendu que le temps du transfert de stockage et dstockage en limitera le bilan). La puissance maximale Le dbit maximal d'nergie par unit de temps, transfr entre deux systmes (durant la charge ou la dcharge). Plus spcifiquement, le stockage est caractris par son rgime de transition, soit la constante de temps. Le rendement: Le rendement est le rapport entre l'nergie utilisable la "dcharge" et l'nergie fournie au stockage, contenu d'un modle accumulateur/application, en fonctionnement. La cyclabilit: La phase complte d'un cycle se droule, de la charge de l'accumulateur sa dcharge. Sa cyclabilit est l'valuation du nombre maximale de cycles ralisables, sachant que des dtriorations spcifiques au cours du cycle interviendront sur chaque catgorie de stockage et de son "rgime d'utilisation". 1.4 : Stockage de l'nergie :
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  • 1.5 : Les transferts thermiques : Conduction convection rayonnement conduction : solide, agitation rseau cristallin depuis la zone chaude vers la zone froide convection : fluides, la dilatation ( agitation) due la chaleur rend plus lger la portion de fluide chauffe ( grce la pousse d'Archimde ( pousse proportionnelle au volume occup) ), laissant la place pour un fluide plus lourd donc plus froid. ( ce phnomne est plus important que la conduction pour les fluides ) Rayonnement : mission de rayonnement lectromagntiques par le corps chaud, propagation mme dans le vide. Dans les solides le rayonnement est rapidement amorti par les solides, l'nergie est dpose l'entre du solide.( puis conduction ) Sensation de froid dans une maison : les mur sont plus froid que le corps, c'est le corps humain qui rayonne le plus et chauffe les mur, sensation de froid mme si la temprature de la pice est convenable.Quand les murs sont chaud, ils rayonnent plus que le corps humain et donc on a une sensation de chaleur pour la mme temprature ambiante
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  • Sparation de milieux par un isolant : La rsistance thermique, c'est la capacit d'un milieu rsister au passage d'un flux de chaleur. Rth. = Rth : rsistance thermique du matriau pour une paisseur donne (K.m 2 / W ) : flux thermique ( W / m 2 ) : diffrence de temprature entre les 2 faces du matriau ( K ou C ) Pour dterminer le Flux thermique : c'est la puissance / unit de surface = P / S On donne aussi le conductivit du matriau, car cela permet de dterminer la rsistance thermique pour une paisseur quelconque et aussi cela permet la comparaison de matriau entre eux. = e / Rth avec e : paisseur du matriau utilis lors de la mesure pour dterminer Rth (m) : conductivit thermique du matriau ( W. K -1. m -1 )
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  • TP : change thermique matriau ( STI2D) ; TP : calorimtre standard (STI 2D) isolant avec rflecteur aluminium : ils agissent sur les rayonnement et ont un effet miroir dessus. Par contre ils sont peu efficace pour la conduction ou la convection la laine de verre est efficace contre la conduction et le rayonnement. Double vitrage : efficace contre la convection et la conduction, moyen pour le rayonnement
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  • 1.6 : les machines thermiques et leurs utilisations : de la machine vapeur la pompe chaleur