QCM : Énergie électrique et transferts (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un appareil de forte puissance fonctionne brièvement, tandis qu’un appareil moins puissant fonctionne plus longtemps. Quelle distinction permet de comparer ce qu’ils consomment ?

La puissance décrit ce que l’appareil reçoit à un instant donné, tandis que l’énergie dépend aussi de la durée d’utilisation.
La puissance décrit la durée totale, tandis que l’énergie indique ce que l’appareil reçoit à un instant donné.
La puissance et l’énergie décrivent toutes deux uniquement la quantité reçue à un instant donné.
La puissance et l’énergie décrivent toutes deux la durée d’utilisation sans tenir compte de ce que reçoit l’appareil.

La puissance décrit ce que l’appareil reçoit à un instant donné, tandis que l’énergie dépend aussi de la durée d’utilisation.

Explication

La puissance caractérise le transfert d’énergie à un instant donné, alors que l’énergie consommée tient compte de la durée d’utilisation. Confondre puissance et durée inverse le rôle de ces deux grandeurs.

2. Un radiateur de puissance constante fonctionne pendant une durée donnée. Quelle relation permet de calculer l’énergie électrique consommée ?

E=P×tE = P \times t, en multipliant la puissance par le temps d’utilisation.
E=P+tE = P + t, en additionnant la puissance et le temps d’utilisation.
E=tPE = \frac{t}{P}, en divisant le temps d’utilisation par la puissance.
E=PtE = \frac{P}{t}, en divisant la puissance par le temps d’utilisation.

$$E = P \times t$$, en multipliant la puissance par le temps d’utilisation.

Explication

L’énergie consommée est le produit de la puissance par le temps d’utilisation. La division de la puissance par le temps ne correspond pas à la relation qui relie ces trois grandeurs.

3. Quelle équivalence exprime la quantité d’énergie contenue dans un kilowattheure en joules ?

1 kWh=36 000 000 J1\ \mathrm{kWh} = 36\,000\,000\ \mathrm{J}.
1 kWh=360 000 J1\ \mathrm{kWh} = 360\,000\ \mathrm{J}.
1 kWh=3 600 J1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\ \mathrm{J}.
1 kWh=3 600 000 J1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\,000\ \mathrm{J}.

$$1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\,000\ \mathrm{J}$$.

Explication

Un kilowattheure correspond à 3 600 000 joules. La valeur 3 600 joules est trop faible, car elle omet le facteur lié au kilowatt.

4. Une facture d’électricité indique une consommation en kilowattheures et un tarif par kilowattheure. Comment calcule-t-on le prix de cette consommation ?

En soustrayant le nombre de kilowattheures consommés du prix d’un kilowattheure.
En additionnant le nombre de kilowattheures consommés et le prix d’un kilowattheure.
En divisant le prix d’un kilowattheure par le nombre de kilowattheures consommés.
En multipliant le nombre de kilowattheures consommés par le prix d’un kilowattheure.

En multipliant le nombre de kilowattheures consommés par le prix d’un kilowattheure.

Explication

Le coût s’obtient en multipliant l’énergie consommée en kilowattheures par le tarif d’un kilowattheure. Une division par la consommation ne donne pas le prix total de l’énergie utilisée.

5. Que désigne le rendement énergétique d’un appareil ?

Le quotient de l’énergie utile fournie par l’énergie consommée
La somme de l’énergie utile fournie et de l’énergie consommée
La différence entre l’énergie consommée et l’énergie thermique perdue
La part de l’énergie consommée qui est dissipée sous forme thermique

Le quotient de l’énergie utile fournie par l’énergie consommée

Explication

Le rendement mesure la fraction de l’énergie consommée qui est restituée sous une forme utile. La part dissipée sous forme thermique correspond aux pertes, et non au rendement lui-même.

6. Quel mode de transfert thermique peut se propager dans le vide sur de grandes distances ?

La conduction, qui transmet la chaleur de proche en proche
La convection, qui déplace les molécules d’un fluide
Le rayonnement, qui transporte de l’énergie lumineuse
La diffusion, qui homogénéise la température d’un matériau

Le rayonnement, qui transporte de l’énergie lumineuse

Explication

Le rayonnement transporte de l’énergie lumineuse et peut se propager dans le vide sur de grandes distances. La convection nécessite le déplacement d’ensemble des molécules dans un liquide ou un gaz.

7. Quel est le rôle du rayonnement dans le fonctionnement d’un radiateur électrique ?

Convertir l’énergie électrique reçue en énergie thermique dans la résistance.
Transférer de l’énergie thermique vers l’air ambiant sous forme de rayonnement.
Transformer l’énergie thermique du radiateur en énergie électrique utilisable.
Transférer de l’énergie thermique à l’air ambiant par déplacement de molécules.

Transférer de l’énergie thermique vers l’air ambiant sous forme de rayonnement.

Explication

Le rayonnement permet au radiateur de transférer une partie de son énergie thermique à l’air ambiant. La conversion de l’énergie électrique en énergie thermique est une fonction de la résistance, et non celle du rayonnement.

8. En quoi la puissance électrique diffère-t-elle de l’énergie électrique consommée ?

La puissance s’exprime en joules, tandis que l’énergie s’exprime en watts pendant le fonctionnement.
La puissance correspond à l’énergie utile, tandis que l’énergie mesure les pertes thermiques de l’appareil.
La puissance mesure la durée d’utilisation, tandis que l’énergie décrit ce qu’un appareil reçoit à chaque instant.
La puissance décrit ce qu’un appareil reçoit à chaque instant, tandis que l’énergie dépend aussi de la durée d’utilisation.

La puissance décrit ce qu’un appareil reçoit à chaque instant, tandis que l’énergie dépend aussi de la durée d’utilisation.

Explication

La puissance caractérise la réception d’énergie à un instant donné, alors que l’énergie consommée tient compte du temps d’utilisation. La durée n’est pas ce que mesure la puissance : elle intervient avec la puissance dans le calcul de l’énergie.

9. Pourquoi le kilowattheure est-il généralement utilisé pour facturer l’énergie plutôt que le joule ?

Il permet de mesurer directement la puissance maximale d’un appareil.
Il exprime la durée d’utilisation sans tenir compte de la puissance.
Il donne des valeurs numériques plus courtes et plus pratiques à écrire.
Il correspond à l’énergie utile après déduction des pertes thermiques.

Il donne des valeurs numériques plus courtes et plus pratiques à écrire.

Explication

Le kilowattheure est mieux adapté à la facturation, car il évite les très grandes valeurs numériques qu’impliquerait l’expression des consommations en joules. Le joule mesure bien une énergie, mais son usage conduirait à des nombres plus longs sur une facture.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Énergie électrique et transferts.

Que décrit la puissance électrique reçue par un appareil ?

Ce qu’il reçoit à chaque instant.

Quelle formule relie l’énergie consommée, la puissance et le temps ?

E=P×tE = P \times t

Combien de joules vaut un kilowattheure ?

3 600 000 J.

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