01 76 38 08 47
Logo Kartable
AccueilParcourirRechercheSe connecter

Pour profiter de 10 contenus offerts.

Logo Kartable
AccueilParcourirRechercheSe connecter

Pour profiter de 10 contenus offerts.

  1. Accueil
  2. Terminale
  3. Enseignement scientifique
  4. Exercice : Calculer le rendement d'un système avec plusieurs conversions d'énergie

Calculer le rendement d'un système avec plusieurs conversions d'énergie Exercice

Ce contenu a été rédigé par l'équipe éditoriale de Kartable.

Dernière modification : 12/05/2025 - Conforme au programme 2025-2026

On considère la chaîne énergétique suivante :

-

La puissance thermique fournie par le charbon à l'eau est P_{\text{thermique}}=500\text{ W}.
La puissance mécanique fournie par l'eau à la turbine est P_{\text{mécanique}}=450\text{ W}.
La puissance électrique fournie par turbine au réservoir est P_{\text{électrique}}=400\text{ W}.

Quel est le rendement global de ce système ?

Le rendement global du système est égal au produit des rendements de chaque conversion. Ici, le rendement global sera le produit du rendement au niveau de l'eau et du rendement au niveau de la turbine :
\eta = \eta_{\text{eau}} \times \eta_{\text{turbine}}

Le rendement lors d'une conversion d'énergie est obtenu en divisant la puissance utile par la puissance absorbée. Dans le cas présent, on aura :
\eta_{\text{eau}} = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{thermique}}}
\eta_{\text{turbine}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}}

D'où la relation :
\eta = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{thermique}}} \times \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}}

D'où l'application numérique :
\eta = \dfrac{450}{500} \times \dfrac{400}{450}
\eta = 0{,}80 = 80\ \%

Le rendement global du système est de 80 %.

On considère la chaîne énergétique suivante :

-

La puissance thermique fournie par le charbon à l'eau est P_{\text{thermique}}=720\text{ W}.
La puissance mécanique fournie par l'eau au barrage est P_{\text{mécanique}}=520\text{ W}.
La puissance électrique fournie par le barrage au réservoir est P_{\text{électrique}}=480\text{ W}.

Quel est le rendement global de ce système ?

Le rendement global du système est égal au produit des rendements de chaque conversion. Ici, le rendement global sera le produit du rendement au niveau de l'eau et du rendement au niveau du barrage :
\eta = \eta_{\text{eau}} \times \eta_{\text{barrage}}

Le rendement lors d'une conversion d'énergie est obtenu en divisant la puissance utile par la puissance absorbée. Dans le cas présent, on aura :
\eta_{\text{eau}} = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{thermique}}}
\eta_{\text{barrage}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}}

D'où la relation :
\eta = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{thermique}}} \times \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}}

D'où l'application numérique :
\eta = \dfrac{520}{720} \times \dfrac{480}{520}
\eta = 0{,}67 = 67\ \%

Le rendement global du système est de 67 %.

On considère la chaîne énergétique suivante :

-

La puissance thermique fournie par le soleil au panneau solaire est P_{\text{thermique}}=1\ 200\text{ W}.
La puissance électrique fournie par le panneau solaire à la turbine est P_{\text{électrique}}=920\text{ W}.
La puissance mécanique fournie par turbine à la machine est P_{\text{mécanique}}=530\text{ W}.

Quel est le rendement global de ce système ?

Le rendement global du système est égal au produit des rendements de chaque conversion. Ici, le rendement global sera le produit du rendement au niveau du panneau solaire et du rendement au niveau de la turbine :
\eta = \eta_{\text{panneau solaire}} \times \eta_{\text{turbine}}

Le rendement lors d'une conversion d'énergie est obtenu en divisant la puissance utile par la puissance absorbée. Dans le cas présent, on aura :
\eta_{\text{panneau solaire}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{thermique}}}
\eta_{\text{turbine}} = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où la relation :
\eta = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{thermique}}} \times \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où l'application numérique :
\eta = \dfrac{920}{1\ 200} \times \dfrac{530}{920}
\eta = 0{,}44 = 44\ \%

Le rendement global du système est de 44 %.

On considère la chaîne énergétique suivante :

-

La puissance mécanique fournie par le vent à l'éolienne est P_{\text{mécanique}}=1\ 500\text{ W}.
La puissance électrique fournie par l'éolienne à la turbine est P_{\text{électrique}}=1\ 320\text{ W}.
La puissance mécanique fournie par la turbine au moteur est P_{\text{mécanique}}=980\text{ W}.

Quel est le rendement global de ce système ?

Le rendement global du système est égal au produit des rendements de chaque conversion. Ici, le rendement global sera le produit du rendement au niveau de l'éolienne et du rendement au niveau de la turbine :
\eta = \eta_{\text{éolienne}} \times \eta_{\text{turbine}}

Le rendement lors d'une conversion d'énergie est obtenu en divisant la puissance utile par la puissance absorbée. Dans le cas présent, on aura :
\eta_{\text{éolienne}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}}
\eta_{\text{turbine}} = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où la relation :
\eta = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{mécanique}}} \times \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où l'application numérique :
\eta = \dfrac{1\ 320}{1\ 500} \times \dfrac{980}{1\ 320}
\eta = 0{,}65 = 65\ \%

Le rendement global du système est de 65 %.

On considère la chaîne énergétique suivante :

-

La puissance solaire fournie par le soleil au panneau solaire est P_{\text{solaire}}=4\ 300\text{ W}.
La puissance électrique fournie par le panneau solaire à la turbine est P_{\text{électrique}}=850\text{ W}.
La puissance mécanique fournie par turbine au moteur est P_{\text{mécanique}}=650\text{ W}.

Quel est le rendement global de ce système ?

Le rendement global du système est égal au produit des rendements de chaque conversion. Ici, le rendement global sera le produit du rendement au niveau du panneau solaire et du rendement au niveau de la turbine :
\eta = \eta_{\text{panneau solaire}} \times \eta_{\text{turbine}}

Le rendement lors d'une conversion d'énergie est obtenu en divisant la puissance utile par la puissance absorbée. Dans le cas présent, on aura :
\eta_{\text{panneau solaire}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{solaire}}}
\eta_{\text{turbine}} = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où la relation :
\eta = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{solaire}}} \times \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}

D'où l'application numérique :
\eta = \dfrac{850}{4\ 300} \times \dfrac{650}{850}
\eta = 0{,}15 = 15\ \%

Le rendement global du système est de 15 %.

La charte éditoriale garantit la conformité des contenus aux programmes officiels de l'Éducation nationale. en savoir plus

Les cours et exercices sont rédigés par l'équipe éditoriale de Kartable, composéee de professeurs certififés et agrégés. en savoir plus

Voir aussi
  • Cours : Les atouts de l'électricité
  • Exercice : Connaître les caractéristiques d'une chaîne énergétique
  • Exercice : Réaliser la chaîne énergétique d'un système simple de conversion d'énergie
  • Exercice : Réaliser la chaîne énergétique d'un système avec plusieurs conversions d'énergie
  • Exercice : Connaître les caractéristiques du rendement
  • Exercice : Calculer le rendement d'un système simple de conversion d'énergie à l'aide de la puissance utile et de la puissance absorbée
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie mécanique directe
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie mécanique indirecte
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie chimique
  • Exercice : Connaître le fonctionnement d'une pile alcaline
  • Exercice : Connaître le fonctionnement d'une pile à hydrogène
  • Exercice : Connaître l'impact des dispositifs de conversion d'énergie sur l'environnement
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de stockage d'énergie chimique
  • Exercice : Connaître les caractéristiques d'une batterie
  • Exercice : Schématiser la chaîne énergétique d'une batterie
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de stockage d'énergie mécanique
  • Exercice : Connaître les principaux dispositifs de stockage d'énergie électromagnétique

Nos conseillers pédagogiques sont à votre écoute 7j/7

Nos experts chevronnés sont joignables par téléphone et par e-mail pour répondre à toutes vos questions.
Pour comprendre nos services, trouver le bon accompagnement ou simplement souscrire à une offre, n'hésitez pas à les solliciter.

support@kartable.fr
01 76 38 08 47

Téléchargez l'application

Logo application Kartable
KartableWeb, iOS, AndroidÉducation

4,5 / 5  sur  20262  avis

0.00
app androidapp ios
  • Contact
  • Aide
  • Livres
  • Mentions légales
  • Recrutement

© Kartable 2025