Exercices sur les énergies électrique et thermique

Exercices sur les énergies électrique et thermique 1
Date : _______________ Nom : _______________________________________
Groupe : _____________ Résultat : ________ / 32
Exercices sur les énergies électrique et thermique
Module 2 : Phénomènes électriques
Objectif terminal 5 : La conservation de l’énergie
Partie A : L’énergie électrique
1. Une machine-outil est alimentée en 240 V. L’intensité du courant qui l’alimente est de
18,0 A. Quelle énergie consomme cette machine-outil en 1,00 heure?
________ / 2
Réponse : ____________ J
2. Tu lis la plaque signalétique d’un appareil électrique que tu possèdes à la maison et tu y
relèves les indications suivantes : 110 V et 4,5 A. Quelle sera l’énergie consommée par cet
appareil après 2,5 heures de fonctionnement?
________ / 2
Réponse : ____________ J
3. Complète le tableau des résultats suivant.
________ / 8
Résistance
(Ω)
Tension
(V)
Courant
(A)
Temps
(s)
Énergie
(J)
40 100 2,5 400
25 50 2 10 000
10 55 120
100 25 1 150
80 0,5 60 000
Partie B : L’énergie thermique
4. Sachant que la capacité thermique massique de l’eau est de 4,19 J/(g⋅°C), quelle quantité de
chaleur faut-il fournir à 50 g d’eau pour élever sa température de 70 °C?
________ / 2
Réponse : ____________ J

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5. Quelle est l’énergie dégagée par 10 g d’aluminium lorsque sa température passe de 150 °C à
25 °C? Sa capacité thermique massique est de 0,896 J/(g⋅°C).
________ / 2
Réponse : ____________ J
6. On fournit 35 kJ pour chauffer une quantité d’eau dont la température passe de 5 °C à
20 °C. Calcule la masse de cette quantité d’eau.
________ / 2
Réponse : ____________ g
7. Un chauffe-eau électrique fournit une énergie de 540 000 J.Quelle sera l’élévation de
température des 10 000 g d’eau qui se trouvent à l’intérieur?
________ / 2
Réponse : ____________ °C
8. Lorsque vous remplissez votre chauffe-eau à la maison, l’eau utilisée est à 15 °C. Quelle
énergie est nécessaire pour amener la température des 60 litres d’eau à 70 °C? (1 litre d’eau
a une masse de 1 kg)
________ / 2
Réponse : ____________ J
Partie C : Énergies électrique et thermique
9. Un élément chauffant dont la résistance est de 80 Ω est mis sous une tension de 60 V pendant
15 minutes.
________ / 4
a) Quelle est l’énergie dégagée par l’élément chauffant? (2 points)
Réponse : ____________ J
b) Quelle sera l’élévation de température des 150 ml d’eau dans lesquels il s’est trouvé pendant
tout ce temps? (On suppose que le système est parfaitement isolé.) (2 points)
Réponse : ____________ °C
10. L’antigel sert à refroidir un moteur électrique de 1500 W.
________ / 4
a) Quelle est la quantité de chaleur dégagée après 15 minutes de fonctionnement du moteur?
(2 points)
Réponse : ____________ J

Exercices sur les énergies électrique et thermique 3
b) Si on utilise 30 kg d’antigel (2,2 J/(g⋅°C)), quelle sera la variation de température du moteur?
(2 points)
Réponse : ____________ °C
11. La résistance électrique d’une bouilloire est de 15,0 ohms. Cette bouilloire est branchée à
une alimentation de 110 volts. On met 1 litre d’eau à 20,0 °C dans cette bouilloire. Si on
néglige les pertes de chaleur, combien de temps doit être branchée la bouilloire pour que la
température de l’eau, à la fin, soit de 80,0 °C?
________ / 2
Réponse : ____________ s

Exercices sur les énergies électrique et thermique (Corrigé) 1
Corrigé
Exercices sur les énergies électrique et thermique
Module 2 : Phénomènes électriques
Objectif terminal 5 : La conservation de l’énergie
Partie A : L’énergie électrique
1. 15 552 000 J
2. 4 455 000 J
3.
Résistance
(Ω)
Tension
(V)
Courant
(A)
Temps
(s)
Énergie
(J)
40 100 2,5 400 100 000
25 50 2 100 10 000
10 55 5,5 120 36 300
100 25 0,25 184 1 150
80 40 0,5 3 000 60 000
Partie B : L’énergie thermique
4. 14 665 J
5. 1 120 J
6. 556,9 g
7. 12,9 °C
8. 13 827 000 J
Partie C : Énergies électrique et thermique
9. a) 40 500 J b) 64,4 °C
10. a) 1 350 000 J b) 20,5 °C
11. 311,65 s
© Chaire CRSNG/Alcan pour les femmes en sciences et génie au Québec
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