L'énergie

Calculs énergétiques
Juste un petit essai, une expérience futur, peut-être même futuriste, que je dois bientôt réaliser

L'énergie mécanique

L'énergie thermique

Énergie nécessaire au chauffage d’un volume

Formule classique de calcul d'énergie $Q = m\cdot C_p\cdot \Delta T$ ou $Q = \rho \cdot V\cdot C_p (T_2 – T_1)$

Avec :

Nous disposons d’un volume d’eau de 200 litres à 15°C et nous souhaitons faire bouillir cette eau donc à 100°C. Quelle est l’énergie nécessaire en considérant que le récipient qui contient ce volume d’eau est adiabatique (C’est à dire qu’il est parfaitement isolé et donc qu’il n’y a aucune perte de chaleur par les parois de celui-ci):
$V = 2 l = 0,002 m^3$
$C_ {p_{eau}} = 4185 J/kg.K$
$Q = \rho \cdot V\cdot C_p (T_2 – T_1)$
$Q = 1000 \times 0,002 \times 4185 (100 – 15)=711 450J$
Maintenant que nous connaissons l’énergie nécessaire pour chauffer notre volume d’eau, nous allons pouvoir calculer la puissance et le temps de chauffe. Ceci pour déterminer, par exemple, une résistance de chauffage.

Calcul de la puissance nécessaire pour un temps de chauffe donné

L’énergie calculée ci-dessous est donnée en Joule (J).
$P=\dfrac{W}{t}$ avec :

Nous souhaitons élever la température de 15°C à 100°C en 20min.
Quelle est la puissance nécessaire ?
$20 min = 20\times 60=1200 s$
$P=\dfrac{711 450}{1200}=592W$
Soit environ $600W$.