Distinguer énergie et puissance électrique | 1ère Bac Pro ICCER | Physique-Chimie
Un installateur thermique lit la plaque signalétique d'un chauffe-eau électrique : « Puissance : 2 000 W » et la facture électrique de l'immeuble : « Énergie consommée : 450 kWh ».
a) Laquelle de ces deux grandeurs exprime une vitesse de consommation ?
b) Quelle est l'unité de l'énergie dans le système international ?
c) Pourquoi les fournisseurs d'électricité utilisent-ils le kWh plutôt que le joule ?
Voici une liste de grandeurs avec leurs unités. Classer chacune en « puissance » ou « énergie ».
Un technicien CVC compare deux pompes à chaleur :
a) Laquelle consomme le plus d'énergie par seconde ?
b) Peut-on savoir laquelle a consommé le plus d'énergie au total sur une journée sans information supplémentaire ? Justifier.
Un chauffe-eau électrique de puissance \(P = 3\,000\) W a consommé une énergie de \(W = 54\,000\) J.
a) Écrire la relation entre \(W\), \(P\) et \(t\).
b) Calculer la durée de fonctionnement \(t\) en secondes, puis en minutes.
Un radiateur électrique fonctionne sous une tension de \(U = 230\) V et est traversé par un courant de \(I = 8{,}7\) A.
Calculer la puissance électrique absorbée par ce radiateur.
Une pompe à chaleur a une puissance de \(P = 3\,500\) W et fonctionne sous \(U = 230\) V.
Calculer l'intensité du courant qui la traverse.
Un convecteur électrique absorbe une puissance de \(P = 1\,500\) W et est traversé par un courant de \(I = 6{,}52\) A.
Calculer la tension d'alimentation.
Un installateur thermique met en service un chantier avec les équipements suivants alimentés en 230 V :
| Appareil | Intensité (A) |
|---|---|
| Chauffe-eau | 13,0 |
| Pompe de circulation | 2,2 |
| Régulateur | 0,5 |
Calculer la puissance de chaque appareil puis la puissance totale de l'installation.
Un technicien compare deux modèles de chaudières électriques :
Calculer la puissance de chaque modèle. Lequel est le plus puissant ?
Une résistance chauffante de \(P = 1\,200\) W fonctionne pendant \(t = 300\) s.
Calculer l'énergie consommée en joules.
Un chauffe-eau électrique de \(P = 2{,}5\) kW fonctionne \(t = 4\) h par jour.
Calculer l'énergie consommée en kWh par jour.
Une pompe à chaleur de \(P = 1\,800\) W fonctionne en moyenne \(t = 6\) h par jour pendant 30 jours.
a) Calculer l'énergie consommée sur 30 jours en kWh.
b) Vérifier votre résultat en convertissant en joules.
Un compteur enregistre une consommation de \(W = 15\) kWh pour un appareil qui a fonctionné \(t = 5\) h.
Calculer la puissance de cet appareil en watts.
Un chauffe-eau a consommé \(W = 5\) kWh.
Convertir cette énergie en joules.
Un système de chauffage a fourni \(W = 7\,200\,000\) J.
Exprimer cette énergie en kWh.
Une chaudière électrique de \(P = 6\) kW fonctionne \(t = 45\) minutes.
a) Calculer l'énergie consommée en kWh.
b) Convertir en joules.
Un technicien chauffagiste vérifie la facture d'un client. Le compteur indique une consommation de 1 200 kWh sur le mois.
a) Convertir cette énergie en mégajoules (MJ).
b) Est-ce cohérent si l'installation de 4 kW a fonctionné environ 10 h par jour pendant 30 jours ?
Un chauffe-eau de 2 000 W fonctionne 3 h par jour. Le kWh coûte 0,25 €.
Calculer le coût de fonctionnement par jour.
Une pompe à chaleur consomme 8 kWh par jour. Le kWh est facturé 0,22 €.
Estimer le coût mensuel (30 jours).
Un installateur conseille un client sur deux options de chauffage d'une pièce (fonctionnement 5 h/jour, 90 jours/an, kWh à 0,25 €) :
Calculer le coût annuel de chaque solution et l'économie réalisée avec la pompe à chaleur.
Une facture indique une consommation de 350 kWh pour un montant de 87,50 €.
Calculer le prix du kWh appliqué par le fournisseur.
Un technicien CVC estime le budget annuel de chauffage d'un appartement. L'installation électrique a une puissance totale de 5 kW et fonctionne en moyenne 8 h par jour pendant 180 jours par an. Le kWh coûte 0,24 €.
Calculer le coût annuel de chauffage.