1- Protocole opératoire

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TP-BAC PRO-29

MESURER UNE ENERGIE THERMIQUE - RENDEMENT

Nom et prénom de l’élève

OBJECTIFS - Mesurer l’énergie libérée par la combustion d’une bougie.

- Calculer un rendement.

1- Protocole opératoire

Une canette en aluminium est maintenue à l’aide d’un support contenant une certaine quantité d’eau. Une bougie allumée permet de chauffer le liquide. On va mesurer l’énergie libérée lors de la combustion ainsi que l’énergie absorbée par l’eau.

1- Peser la totalité de la bougie.

M

=

2- Peser la canette vide.

M

=

3- Ajouter environ 150 mL d’eau dans la canette en aluminium 4- Peser la canette avec l’eau.

M

=

5- Réaliser le montage

Faire vérifier le montage par l’enseignant.

6- Noter la température initiale de l’eau dans la canette.

T

=

7- Enflammer la bougie puis surveiller la température de l’eau.

Durée de l’expérience : 8 mn environ.

8- Souffler sur la bougie délicatement

9- Mélanger délicatement puis noter la température finale de l’eau

dans la canette

T

=

10- Peser la totalité de la bougie après combustion

M

=

Ta mission

① Bien lire le protocole opératoire pour réaliser l’expérience.

② Relever les mesures demandées avec soin.

③ Exploitation des résultats : Calculs d’énergie et du rendement.

°C

Cannette sur son support contenant l’eau

Bougie

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2- Compte rendu

L’énergie libérée par la combustion de 1 g de cire (bougie) est égale à une énergie de 38 000 Joules.

L’énergie absorbée par l’eau noté (Q) est donnée par l’expression suivante :

: Quantité de chaleur exprimée en Joules.

: la masse d’eau exprimée en kilogrammes.

: Chaleur massique de l’eau ; Constante égale a 4180 J/kg/°C.

: Variation de température en degrés Celsius.

Le rendement d’un convertisseur d’énergie :

A partir des relevés de masses et de températures, répondre aux questions suivantes :

① Calculer la masse d’eau introduite dans la canette. Convertir le résultat trouvé en kilogramme.

② Calculer la variation de température : de l’eau contenu dans la canette.

③ Calculer la masse de cire consommée lors de cette combustion.

④ En vous aidant de l’aide, calculer l’énergie libérée (ELibérée) par la combustion de la bougie.

⑤ En utilisant l’expression donnée dans l’aide, calculer l’énergie reçue (Ereçue) par l’eau.

⑥ A combien s’élève les pertes ? Où sont les « joules perdus » (Qu’est ce qui les a récupérés).

⑦ Donner l’expression du rendement. Puis le calculer. Commenter le résultat obtenu.