Evaluation de Physique – Comment chauffer ou se chauffer ? Temps imparti : 1h. Aucun document n’est autorisé. L’usage de la calculatrice est permis mais aucun échange n’est permis. Exercice 1 : QCM (4 points) Pour chaque phrase, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s) : 1. Les dipôles ohmiques transforment intégralement l’énergie électrique reçue en énergie : 2. L’énergie dissipée par effet Joule par un appareil de puissance P fonctionnant une durée t est : 3. La chaleur se propage par : 4. L’effet joule se manifeste dans tout circuit comprenant : 5. L’information 2100 W renseigne sur : 6. L’énergie électrique se mesure en : 7. Lorsqu’une ampoule reçoit de l’énergie électrique : 8. L’eau d’une casserole chauffée par une plaque électrique transfère l’énergie électrique en énergie thermique : a b c fossile thermique chimique E=P+t 𝐸 =𝑃×𝑡 E=P-t Conduction convection Une lampe Un dipôle ohmique isolation J Un appareil électrique L’énergie La tension La puissance W Une partie d’entreelle est transformée en énergie thermique. Wh J Une partie d’entreelle est transformée en rayonnement. 100% d’entre –elle est transformée en énergie thermique. Par convection Il ya alors un mouvement de l’eau dans la casserole par conduction Exercice 2 : plaque signalétique d’un grille pain (3 points) Voici la plaque signalétique d’un grille pain : REF : FV5 1 1 6 CO/23-04 06R 220-240V~ 220W 50/60Hz 6023H02718 MADE IN FRANCE Pour les grandeurs électriques présentes dans cette plaque, vous indiquerez leur nom précis et l’unité dans laquelle elle se mesure. Exercice 3 : utilisation d’un fer à repasser (4 points) Un fer à repasser électrique de résistance 𝑅 = 28Ω, est branché sous une tension U=230 V. Il fonctionne pendant 2,5 heures. 1. Calculer l’intensité que peut supporter ce fer sachant que U=R.I 2. Calculer la puissance dissipée par effet Joule sachant qu’elle est donnée par la relation : 𝑃 = 𝑈2 𝑅 3. Calculer l’énergie dissipée par effet Joule sachant qu’elle est donnée par la relation : 𝐸 = 𝑈 2 ×𝑡 𝑅 Exercice 4 : téléviseur en veille (7 points) Lorsqu’il fonctionne, un appareil de télévision a une puissance de 100W. En veille, sa puissance est de 10W. 1. Calculer l’énergie électrique en Joules consommée en une journée si le temps d’utilisation est de t=4h. 2. En déduire l’énergie électrique en kWh en une année si l’énergie consommée par jour est de 0,4kWh. 3. Sachant que le coût d’un kWh vaut 0,10€, calculer la dépense annuelle pour l’utilisation de ce téléviseur. 4. Sachant que ce téléviseur reste en veille pendant 20h, calculer l’énergie en kWh consommée par jour. 5. En déduire l’énergie consommée par an sachant que l’énergie consommée en un jour est de 0,2kWh. 6. Sachant que le coût d’un kWh vaut 0,10€, calculer la dépense annuelle gaspillée de cette manière. 7. Comparer les deux dépenses annuelles et conclure. Exercice 5 : Chaine énergétique d’une lampe (2 points) Compléter la chaine énergétique suivante en insérant : Energie électrique Energie thermique Rayonnement (énergie lumineuse) Effet Joule lampe Transferts d’énergie