Sommaire
1Rappeler l'expression de l'énergie électrique E_e 2Relever la tension à vide de la pile à combustible 3Relever le courant I 4Relever la durée de fonctionnement de la pile à combustible \Delta t 5Effectuer l'application numérique 6Exprimer le résultat avec le bon nombre de chiffres significatifsLes piles à combustible sont de plus en plus utilisées pour alimenter en électricité des équipements électroniques mobiles, des relais téléphoniques ou certains bâtiments. Connaissant la tension à vide délivrée par cette pile à combustible et l'intensité qu'elle débite pendant une durée \Delta t, on peut déterminer l'énergie électrique disponible.
Une pile à combustible dont la tension à vide est de 6,0 V délivre un courant de 1,5 A pendant 2,0 h. Déterminer l'énergie électrique fournie.
Rappeler l'expression de l'énergie électrique E_e
On rappelle l'expression de l'énergie électrique E_e (en J) en fonction de la tension à vide de la pile E, le courant débité I et la durée de fonctionnement \Delta t.
On sait que :
E_e=E \times I \times \Delta t
Relever la tension à vide de la pile à combustible
On relève la tension à vide E de la pile à combustible. Elle doit être exprimée en volts.
La tension à vide de la pile à combustible est :
E=6{,}0 V
Relever le courant I
On relève le courant I engagé dans la pile à combustible lorsque celle-ci débite. Il doit être exprimé en ampères.
Le courant engagé dans la pile est :
I=1{,}5 A
Relever la durée de fonctionnement de la pile à combustible \Delta t
On relève la durée de fonctionnement de la pile à combustible \Delta t. Elle doit être exprimée en secondes. Si ce n'est pas le cas, on effectue la conversion nécessaire.
La durée de fonctionnement de la pile à combustible est :
\Delta t=2{,}0 h
Soit :
\Delta t= 7\ 200 s
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique pour calculer la valeur de l'énergie électrique fournie par la pile à combustible.
On a donc :
E_e=6{,}0 \times 1{,}5 \times 7\ 200
E_e= 64\ 800 J
Exprimer le résultat avec le bon nombre de chiffres significatifs
On écrit l'énergie électrique E_e avec le même nombre de chiffres significatifs que le paramètre possédant le plus petit nombre de chiffres significatifs.
L'énergie électrique E_e doit être écrite avec deux chiffres significatifs, soit :
E_e= 6{,}5\times10^4 J