Les Transformations d'énergies


Objectifs : à la fin de cette activité, les élèves devraient être capable de Calculer et comprendre la quantité d'énergie contenue danschaque type de  combustible fossile.  Utiliser plusieurs unités de mesure de la quantité d'énergie contenu dans les combustibles fossile.  Convertir ces unités d'énergies en d’autre unités.   Mesurer la quantité de chaleur obtenue d'uncombustible fossile.
 
Habiletés et Connaissance nécessaire pour ce cour :    Diriger une expérience, enregistrer des données et observations pendant une expérience, lire et interpréter un tableau qui contient des nombres, résoudre un problèmes de maths  

Vocabulaire :   Charbon, conversion   en  kilowattheure, baril  l'huile brute,  charbon bitumineux , essence, diesel,   Btu  , kilocalorie, calorie,  kilowatt, watt   

Origine :   Les combustibles du fossile fournissent la plupart de l'énergie utilisé dans le monde aujourd'hui. En dépit du  beaucoup de problèmes ont associé avec leur usage, ils continueront à êtrenotre soutien principal  pour les années venir. Dans lumière de ce, il est important qu'étudiants devenus familier avec quelques-uns du  caractéristiques des combustibles du fossile, afin qu'ils peuvent traiter d'énergie intelligemment  les questions comme ils surviennent. Combustible du fossile que le contenu d'énergie est bien documenté.  Le tableau cédé cette activité est  représentant de la plupart qui est publié.   Dans aucun chemin si ces chiffres devraient être  la pensée de comme le montant d'énergie après qui est disponible comme énergie utilisable  le processus de la conversion.   Les pertes sont grandes dans la plupart des processus de la conversion et  les efficacités n'approchent jamais 100%. Ce point devrait être discuté avec  étudiants comme partie de cette activité

Matières :    Les travaux dirigées A, B,  calculatrice (facultatif), 

Questions  :

1) Quand le gaz naturel brûle, quelle forme d'énergie utilisable est obtenue?
2) Quelles combustibles fossile pensez – vous est très désirable  pour utilisation? 
3) Comment il est utile de savoir le rapport entre plusieurs unités d'énergie ? 
4 Quand un mélange de l'eau - glace est chauffé, quelle action prend place en premier lieu  sous l'effet de chaleur (énergie thermique)?  

Informations :

Le combustibles fossile est présenté dans plusieurs variétés des formes et contient des quantités différents d'énergie. Cette activité présente les différentes quantité d'énergie contenues dans les combustibles fossile et aussi les différentes unités qui mesurent cette quantité d'énergie.
 
La quantité d'énergie est un facteur de sélection du meilleur combustible pour un usage particulier. La transformation du combustible aux formes utilisables d'énergie est  un autre facteur

Il y a d'autres facteurs entrent dans la  sélection d'un combustible fossile, ceux-ci incluent le  coût du combustible, la facilité de l'extraire, le coût de transformation, le transport, l'impact de son utilisation sur l'environnement et enfin  la commodité de son utilisation.

Extension du cour :

Utiliser l'information de la bibliothèque pour comparer les avantages et les inconvénients d'utilisation du charbon, huile, et gaz naturel (coût, disponibilité,  les problèmes et avantages de leurs utilisations et impact sur l'environnement, etc.). Chercher aussi quelles substances nocif se trouvent par exemple dans le gaz naturel. rédigez un rapport au sujet de ces substances basées sur votre recherche au bibliothèque.
Contactez un vendeur locaux de gaz et demandez lui des l'information surl’usages de sécurité,  les procédures entreprises,et méthodes de la production du gaz liquide
Invitez ce vendeur pour discuter les sujets courants concernant les combustibles fossile: les moyens de  sécurité, problèmes del'environnement, gaspillage, produits toxiques, etc.
Etudier les méthodes de transformation des combustibles fossile pour obtenir l'énergie. Faites une  expérience pour obtenir du méthane à partir du charbon.
Utiliser l'information sur les efficacités de la conversion de Combustibles Fossile,  déterminez la quantité d'énergie obtenue de chaque combustible fossile en utilisant les différentes appareils de  conversion d'énergie.


Travauxdirigées A

Les unités utilisé pour mesurer la quantité d'énergie :   
Baril  :   est un volume liquide égal à 159 litres, un baril de l'huile brute donne la même quantité de chaleurque 448 livres du charbon bitumeux,  Le 5.600.000 Btu, ou 1.410.579kilocalories
Btu  :  Unité thermique Britannique, une unité pour mesurer l'énergie thermique, Le Btu est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une livre d'eau un grade Fahrenheit, environ un-quatrièmes d'une kilocalorie (252calories).
Calorie  ( = gramme calorie)  :  une unité de l'énergie thermique; la quantité de chaleur pour élever la  température d'un gramme de l'eau un degré Celsius, il égale à 0,00397 Btu.
kilocalorie (kcal)   :  une unité d'énergie thermique égal à 1.000 calories, quelquefois appelé Calorie de nourriture.
Kilowatt  :  unité de mesure de pouvoir, habituellementle pouvoir électrique ou courant de la chaleur; égalez à  1.000 watts ou 3.413 Btu par heure
kilowattheure (kWh):  la quantité d'équivalent d'énergie à un kilowatt de pouvoir qui est utilisé  pour une heure; égale à  3.413 Btu, ou 860 kcal.
Therm  :  unité de mesure de l'énergie thermiquedans 100 pieds cubiques du gaz naturel, égale à 100.000 Btu
Watt :  une petite unité de mesure de pouvoir, pouvoir habituellement électrique ou courant de la chaleur, égal  à 3.143 Btu par heure, cheval - vapeur  =  746 watts
 


Travauxdirigées B

Quantité d'énergie et Conversion d'énergie des Combustibles du Fossile

Tableau 1 Contenu D'énergie des Combustibles du Fossile




Tableau 2  : Conversion des unités d'énergies

Btu  =  0, 252 kilocalorie                        Btu         =  0,000293 kilowattheure
kilocalorie  =  3,97 Btu                          kilocalorie      =  0,0012 kilowattheure 
kilowattheure  =  3.413 Btu                    kilowattheure     =  860 kilocalories 
Baril de l'huile  =  5.600.000 Btu            Baril de l'huile      =  1.410.579 kilocalories  
Baril de l'huile  =  1.640,8 kilowattheures   

Questions

Quel combustible a la plus grande quantité d'énergie par tonne? ____ 
Quel combustible a la plus petite quantité d'énergie par tonne? ____ 
Comme bien de kilowattheures d'électricité pourraient vousobtenir d'une tonne de tourbe?
Comme bien de kilowattheures d'électricité pourraient vousobtenir d'une tonne du charbon?
Comme bien de barils de l'huile ont  la même quantité d'énergie qu'une tonne de  le charbon?
Comme bien de kilocalories sont  dans un gallon de l'huile?
Comme bien de Btu par tonne contenu dans l'essence plus que dans l'huilebrute?
Comme bien de tonnes du charbon besoin t-on pour produire 10.000 kilowattheures d'électricité?
Comme bien de tonnes du gaz naturel besoin t-on pour produire 20.000  kilocalories d'énergie thermique?



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