I : intensité en ampères (A)
t : temps en secondes (s)
Conversion d'énergie
Énergie électrique : \(E = P \times t\) où E est l'énergie en joules (J), P la puissance en watts (W), t le temps en secondes (s)
- Identifier la puissance P (en W)
- Convertir le temps t en secondes
- Appliquer la formule E = P × t
- Exprimer le résultat dans l'unité demandée
t = 2 h
P = 100 W (puissance de l'appareil)
t = 2 h (durée de fonctionnement)
1 heure = 3600 secondes
t = 2 × 3600 = 7200 s
E = P × t = 100 × 7200 = 720 000 J
720 000 J = 720 kJ = 0,2 kWh
L'énergie consommée est de 720 000 J (ou 720 kJ ou 0,2 kWh).
• Unités cohérentes : Convertir le temps en secondes pour utiliser la formule
• Énergie électrique : Produit de la puissance par le temps
• Conversion d'unités : 1 Wh = 3600 J
Puissance mécanique : \(P = \frac{W}{t}\) où W est le travail en joules (J), t le temps en secondes (s)
t = 5 s
W = 1500 J (énergie fournie par le moteur)
t = 5 s (durée)
P = W/t = 1500/5 = 300 W
Le moteur fournit 300 joules par seconde
La puissance du moteur est de 300 W.
• Puissance : Quantité d'énergie fournie par unité de temps
• Unités : Puissance en watts (W), énergie en joules (J), temps en secondes (s)
• Relation fondamentale : P = E/t
Puissance électrique : \(P = U \times I\) où U est la tension en volts (V), I l'intensité en ampères (A)
I = 2 A
P = U × I = 12 × 2 = 24 W
t = 30 min = 30 × 60 = 1800 s
E = P × t = 24 × 1800 = 43 200 J
L'énergie fournie par le générateur est de 43 200 J (ou 12 Wh).
• Puissance électrique : Produit de la tension par l'intensité
• Énergie électrique : Produit de la puissance par le temps
• Unités : Respecter les unités pour les conversions
Rendement énergétique : \(\eta = \frac{E_{utile}}{E_{consommée}} = \frac{P_{utile}}{P_{consommée}}\)
P_utile = 1200 W
P_cons = 1500 W (puissance consommée par le radiateur)
P_utile = 1200 W (puissance thermique fournie)
\(\eta = \frac{P_{utile}}{P_{consommée}} = \frac{1200}{1500} = 0,8\)
\(\eta = 0,8 = 80\%\)
Le rendement du radiateur est de 0,8 ou 80%.
• Rendement : Rapport entre l'énergie utile et l'énergie consommée
• Valeur maximale : Le rendement est toujours inférieur à 1
• Unité : Sans dimension, peut s'exprimer en pourcentage
Unités d'énergie : 1 Wh = 3600 J ; 1 kW.h = 1000 Wh
1 kW.h = 1000 Wh
2,5 kW.h = 2,5 × 1000 = 2500 Wh
1 Wh = 3600 J
2500 Wh = 2500 × 3600 = 9 000 000 J = 9×10⁶ J
On peut aussi directement : 1 kW.h = 3,6×10⁶ J
2,5 kW.h = 2,5 × 3,6×10⁶ = 9×10⁶ J
2,5 kW.h = 2500 Wh = 9×10⁶ J.
• Équivalences : 1 kW.h = 1000 Wh = 3,6×10⁶ J
• Conversion : Multiplier par le facteur approprié
• Notation scientifique : Utile pour les très grandes valeurs
- Calcul d'énergie : E = P × t (attention aux unités)
- Calcul de puissance : P = E/t ou P = U×I
- Calcul de rendement : η = E_utile/E_conso
- Conversion d'unités : 1 kWh = 3,6×10⁶ J
- L'énergie se conserve dans un système isolé (principe de conservation)
- Le rendement d'un dispositif est toujours inférieur à 1 (pertes énergétiques)
- La puissance est la vitesse de transfert d'énergie
- Les conversions d'énergie impliquent souvent des pertes sous forme de chaleur
