Compte rendu d’une séance de laboratoire.
par Marvin Kohler, Sonia La Bella, Stéphanie Reboredo
Déterminer quel est le meilleur moyen pour chauffer 3dl d’eau à 100°C
Laboratoire du 16 avril sur l’Énergie
Lors de ce laboratoire nous avons essayé de trouver quel est le moyen pour chauffer de l’eau.
Les moyens qui nous été mis à disposition sont :
| Appareils | Mesure |
|---|---|
| Plaque chauffante | Énergie en kWh |
| Bouilloire | Puissance en watt et temps en seconde |
| Four à micro-onde | Puissance en watt et temps en seconde |
| Réchaud à gaz | masse de gaz brulée en gramme |
Pour pouvoir calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie et le rendement les formules suivantes nous été mises à disposition :
1g -> 46’000 J
Maintenant que nous avons à disposition les formules nécessaires pour notre laboratoire nous pouvons donc commencer les expériences.
Le réchaud à gaz
Nous avons calculé le poids du bécher vide et une fois le bécher rempli d’environ 3 dl d’eau :
| Bécher vide | 236.87 g |
| Bécher rempli | 537.37 g |
| Poids de l’eau | 300.5 g |
Puis, nous avons pesé la bonbonne de propane avant l’utilisation et après :
| Avant utilisation | 294.46 g |
| Après utilisation | 286.17 g |
| Propane utilisé | 8.29 g |
Nous avons également pris la température de l’eau avant et après :
| Avant | 20 °C |
| Après | 80 °C |
| différence de température | 60 °C |
Grâce à ces données, nous avons donc pu calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie ainsi que le rendement :
= 0.3 * 4.18^10 * 60 = 75’240 J
= 8.29 * 46’000 = 381’340 J
rendement =(75’240 / 381’340)*100 = 19.73 %
La Bouilloire
Même chose pour la bouilloire, nous l’avons pesée vide et remplie d’environ un demi litre d’eau :
| Bouilloire vide | 563.74 g |
| Bouilloire remplie | 989.5 g |
| Masse de l’eau | 425.76 g |
Nous avons pris sa température avant et après son utilisation :
| Avant | 18 °C |
| Après | 107 °C |
| Différence de température | 89 °C |
Nous avons aussi chronométré pour savoir combien de temps il fallait a l’eau pour bouillir :
| Temps en seconde | 165 |
Et nous l’avons branché à un wattmètre pour évaluer la puissance
| Puissance en watt | 1’988 |
Grâce à ces données, nous avons donc pu calculer l’énergie reçue, l’énergie fournie ainsi que le rendement :
= 0.425 * 4.18^10 * 89 = 158’108.5 J
= 1’988 * 165 = 328’020
rendement =(158’108.5 / 328’020)*100 = 48.20 %
La plaque chauffante
Comme pour le réchaud à gaz, nous pesons le bécher vide et le bécher rempli d’environ 3dl d’eau :
| Bécher vide | 235.57 g |
| Bécher rempli | 488.34 g |
| Masse de l’eau | 252.77 g |
Nous avons pris sa température avant et après :
| avant | 20 °C |
| après | 70 °C |
| différence de température | 50 °C |
Puis nous avons branché notre plaque chauffante à un appareil pour mesurer l’énergie transformée
| Énergie en kWh | 0.13 |
Ensuite nous avons calculé :
= 0.252 * 4.18^10 * 50 = 52’668 J
= 0.13 * 3’600’000 = 468’000 J
rendement =(52’668 / 468’000)*100 = 11.25 %
Four micro-ondes
Pour le four à micro-ondes nous avons pesé le bécher vide et rempli :
| Bécher vide | 240.60 g |
| Bécher rempli | 513.57 g |
| Masse de l’eau | 272.97 g |
Une fois l’eau pesée nous l’avons chauffée dans le four :
| Temps en seconde | 40 |
Nous avons pris la température de l’eau avant et après :
| avant | 20 °C |
| après | 34 °C |
| différence de température | 14 °C |
Nous avons branché le four à un wattmètre qui nous a indiqué sa puissance de 1042 W.
= 0.272 * 4.18^10 * 14 = 15’917.44 J
= 1042 * 40 = 41’680 J
rendement =(15’917.44 / 41’680)*100 = 38.19 %