Rendement d'un dispositif énergétique en 1ère
Rendement d'un dispositif énergétique, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Thermique : énergie et transferts », au programme de 1ère. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Rendement d'un dispositif énergétique : le cours
Le rendement est le rapport entre l'énergie utile produite et l'énergie totale consommée. Il est inférieur ou égal à 100 % : il n'atteint 100 % que si toute l'énergie reçue est transformée en énergie utile (par exemple un radiateur électrique, dont l'énergie utile est la chaleur) ; dans la plupart des dispositifs, une partie de l'énergie est perdue.
Exemple
Une lampe à incandescence ne convertit qu'environ 5 % de l'énergie électrique reçue en lumière : le reste est dissipé en chaleur. Une lampe à LED a un bien meilleur rendement, c'est pourquoi elle consomme beaucoup moins pour éclairer autant.
À retenir
Le rendement se calcule par la formule $\eta = \frac{E_{utile}}{E_{consommée}} \times 100\%$ et s'exprime en pourcentage.
S'entraîner sur rendement d'un dispositif énergétique
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Une chaudière à gaz reçoit une puissance de 25 kW (énergie libérée par la combustion du gaz). Elle transmet une puissance utile de 20 kW à l'eau du circuit de chauffage. Calcule son rendement.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On verse 500 g d'eau à 20 °C dans une tasse. On ajoute 100 g d'eau à 80 °C. Quelle sera la température finale du mélange ? (Capacité thermique massique de l'eau : $c = 4\,200$ J/(kg·K) ; on néglige les pertes thermiques vers l'extérieur et la capacité thermique de la tasse.)
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Thermique : énergie et transferts (Physique-Chimie 1ère).