chou1703 Posté(e) le 6 février 2013 Signaler Posté(e) le 6 février 2013 Bonjour , je n'arrive pas à répondre aux questions suivantes pouvez-vous m'aidez ? Pouvez vous également , mettre les étapes de calculs avant d'arriver au résultat car c'est surtout ça que je voudrais comprendre .. Merci d'avance a) Pourquoi le stockage d’un gaz est-il plus problématique que celui d’un liquide comme l’essence ? b) Sachant que la combustion d’un kilogramme de dihydrogène libère une énergie de 120 MJ dont environ la moitié peut être convertie en électricité dans une pile à combustible, quelle masse de dihydrogène faut-il stocker pour assurer une semaine de consommation pour une famille française si on admet que l’énergie dépensée (hors chauffage) vaut en moyenne 3000 kilowattheures par an ? 2 .L’iode 131 est radioactif (il se transforme en Xénon), et sa demi-vie vaut T = 8,0 jours. Si on dispose de 160 000 noyaux d’iode 131, combien en restera-t-il au bout de huit jours ? Au bout d’un mois (on considérera qu’un mois est égal à quatre fois la demi-vie de l’iode 131) ? ( suite de la piece jointe ) b) Bien entendu, l’énergie potentielle n’est pas réellement « perdue » : elle est transformée en énergie cinétique et on suppose qu’une petite turbine, située à la base de la chute d’eau convertit l’énergie cinétique en énergie électrique. Si la totalité de l’énergie potentielle perdue par l’eau se retrouvait sous forme d’énergie électrique, pendant combien de temps devrait fonctionner cette centrale hydroélectrique pour fournir une énergie E = 1,0 MJ ?
E-Bahut Barbidoux Posté(e) le 7 février 2013 E-Bahut Signaler Posté(e) le 7 février 2013 a) Pourquoi le stockage d’un gaz est-il plus problématique que celui d’un liquide comme l’essence ? ----------------- Un gaz occupe un volume élevé (22.4 L pour une mole d'un gaz parfait dans les conditions normales de pression et de température), il faut donc le compresser à des pressions élevées (de 300 à 700 bars) ou combiné à des composés solides (adsorption, hydrures, fullerènes…)pour le stocker ce qui nécessite de récipients adaptés ----------------- b) Sachant que la combustion d’un kilogramme de dihydrogène libère une énergie de 120 MJ dont environ la moitié peut être convertie en électricité dans une pile à combustible, quelle masse de dihydrogène faut-il stocker pour assurer une semaine de consommation pour une famille française si on admet que l’énergie dépensée (hors chauffage) vaut en moyenne 3000 kilowattheures par an ? ----------------------- W = J/s et E=P*t où E est l'énergie moyenne , P la puissance t le temps L'energie dépensé en une semaine par une famille française vaut 3000 kWh/52= 57.7 kW=57700 Wh=57700*3600 J=207720000J Il faut donc stocker 0.5*207720000/(120*10^(6))=0.8655 Kg de dihydrogène ----------------------- 2 .L’iode 131 est radioactif (il se transforme en Xénon), et sa demi-vie vaut T = 8,0 jours. Si on dispose de 160 000 noyaux d’iode 131, combien en restera-t-il au bout de huit jours ? ----------------------- 160000/2=80000 ----------------------- Au bout d’un mois (on considérera qu’un mois est égal à quatre fois la demi-vie de l’iode 131) ? ----------------------- 160000/2^4=10000 ----------------------- 1---------------------------- P=E*t ==> t=E/P=1.0*10^(-6) /(1.0*10^(3))=1000 s=16.min 67 s 2---------------------------- 200 Mev =200*1.6*10^(-13) J 3.9*10^(-25) --> 3.2*10^(-11) J x ?? --> 1.0*10^(6) J ==> x=3.9*10^(-25)*1.0*10^(6)/(3.2*10^(-11))=1.219*10^(-8) g =12.19 ng 3---------------------------- 1 tep --> 42*10^(9) J x tep --> 1.0*10^(6) J ==> x= 10^(6)/(42*10^(9)) =2.38 *10^(-5) tep =23,8 g 4---------------------------- 1.0*10^(6)=1.0*10^(3)*s*5*60 ==> s=1.0*10^(6)/(1.0*10^(3)*5*60)=3.33 m^2 5---------------------------- La quantité d'énergie restitué par 1 kg d'eau qui se refroidit de 90 à 20° vaut E/kg= (90-20)*4200=294000 J/kg Pour fournir 1.0*10^(6) J il faut une masse m d'eau égale à m=1.0*10^(6)/(294000)=3.40 kg 6---------------------------- E potentielle =m*g*h=1*10*10=100 J La rivière ayant un débit de 1.0*10^(4) kg/s la puissance dissipée par la chute d'eau vaut : P=1.0*10^(4)*10*10=10^(6) J/s Si la totalité de l’énergie potentielle perdue par l’eau se retrouvait sous forme d’énergie électrique, cette centrale hydroélectrique devrait fonctionner 1 s pour fournir une énergie égale à 1 MJ. Calculs à verifier....
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