Exercices: Ordres de grandeur des énergies et des puissances

Donner l'unité de l'énergie et l'unité de la puissance dans le Système international.

Classer ces appareils par puissance croissante : un grille-pain (800 W), une ampoule LED (8 W), un four électrique (2 500 W), une montre connectée (0,1 W).

Convertir :

1. a) 2,5 kW en W ;
2. b) 1 500 W en kW ;
3. c) 0,6 MW en kW.

Une bouilloire de puissance 2 000 W fonctionne pendant 3 min (180 s). On utilise la relation $E = P \times t$.

1. a) Calculer l'énergie transférée en joules.
2. b) Convertir ce résultat en kilojoules.

Un lave-linge de 2 kW fonctionne 1,5 h. On utilise $E = P \times t$.

1. a) Calculer l'énergie consommée en kWh.
2. b) Calculer le coût sachant que le kWh coûte 0,25 €.

Comparer les puissances d'une ampoule à incandescence de 60 W et d'une ampoule LED de 8 W.

1. a) Calculer le rapport entre les deux puissances.
2. b) Calculer la différence d'énergie consommée en 5 h, en Wh.

Une éolienne d'un parc breton a une puissance de 2 MW. Un foyer français consomme en moyenne 4 500 kWh par an.

1. a) Calculer l'énergie fournie par l'éolienne en 1 h à pleine puissance, en kWh.
2. b) À pleine puissance pendant 2 000 h par an, calculer l'énergie annuelle produite.
3. c) Estimer le nombre de foyers dont la consommation annuelle correspond à cette production.

Un cycliste de Toulouse développe une puissance moyenne de 150 W pendant 2 h. Une barre de céréales fournit 1 000 kJ d'énergie.

1. a) Calculer l'énergie fournie par le cycliste en joules puis en kJ.
2. b) Combien de barres de céréales (nombre entier) faut-il au minimum pour couvrir cette énergie, en supposant un transfert parfait ?
3. c) Un radiateur électrique de 1 500 W fonctionne 1 h. Comparer l'énergie qu'il consomme à celle du cycliste.

Pour chacune des puissances suivantes, estimer l'ordre de grandeur et ranger-les par puissance croissante : lampe de poche (1 W), voiture (80 kW), TGV (9 MW), smartphone en charge (10 W), centrale nucléaire (900 MW).

1. a) Ranger ces puissances de la plus petite à la plus grande.
2. b) Calculer combien de fois la puissance de la centrale est supérieure à celle du TGV.
3. c) Calculer l'énergie fournie en 1 h par la centrale en MWh puis en GJ (1 MWh = 3,6 GJ).