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Sous-thème : Gestion de l'énergie dans l'habitat
Type d'activité : Démarche d'investigation initiée par une situation problème.
Notions et contenus :

Pouvoir calorifique d'un combustible.
Compétences attendues :

Connaisssances / Capacités

Proposer une stratégie pour répondre à la problématique

Établir une relation de proportionnalité

 

Travailler en respectant les règles de sécurité

Organisation de la paillasse

Utiliser correctement le matériel

 

Convertir des unités

Interpréter et exploiter un résultat (expérience, graphique, tableau,…)

Savoir produire un travail soigné et bien rédigé.

Travail en autonomie.

Travail en équipe.

Durée :

1h30
Aperçu de la fiche élève :

Pour se faire chauffer de l’eau pour le thé, faut-il une masse plus élevée de

 

¤ Quelle stratégie proposez-vous de mettre en place pour répondre à la question ?

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Donnée. Pouvoir calorifique du méthane : PC(CH4) = 50,1x106 J.kg-1.

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1.1. A quoi sert chaleur dégagée par la combustion du butane ?
1.2. Justifier que l’on puisse écrire : Q libérée combustion du butane = Q reçue par canette + Q reçue par eau

2. La capacité thermique massique de l’eau est ceau = 4,18 J.g-1.°C-1.
2.1. Quelle est la signification de cette grandeur physique ?
2.2. Quelle est l’énergie thermique Q reçue par eau  reçue par l’eau introduite dans la canette ?

3. Quelle est l’énergie thermique Q reçue par canette reçue par la canette en aluminium ?
Donnée. Capacité thermique massique de l’aluminium : cAl = 0,90 J.g-1.°C-1.

4. Quelle est l’énergie thermique Q libérée combustion du butane cédée par la combustion du butane ?

5. Répondre à la question posée.

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Prolongement
1. Dans la pratique, quelle grandeur faut-il connaître pour savoir quel combustible dégage le plus d’énergie ?
2.a. En utilisant les mesures précédentes, déterminer cette grandeur physique dans le cas du butane.
2.b. Dans les tables, cette valeur est de 45x106 J.kg-1. Est-ce en accord avec le résultat expérimental ? Expliquer.

Ce qu’il faut retenir

Le pouvoir calorifique d’un combustible (PC) est l’énergie que peut fournir la combustion complète d’un kilogramme de ce combustible ; il s’exprime en J.kg-1.

Exemples : PC(méthane) = 50,1 x 106 J.kg-1                         PC (butane) = 45,6 x 106 J.kg-1

 
Christine CIACHERA - Brigitte LAMARCQ || Lycée Janot – SENS || Octobre 2012