Physique-Chimie 3e

Nouveau manuel de Sciences et Technologie 6è
Découvrez cet ouvrage collaboratif, conforme au nouveau programme !
Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
De l'Univers aux atomes
Ch. 2
Les ions dans notre quotidien
Ch. 3
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 4
La masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 5
Vitesse et mouvement
Ch. 6
Les forces
Ch. 7
Le poids
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 8
La conservation de l'énergie
Ch. 9
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 10
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Des signaux au-delà de la perception humaine
Brevet
Sujet 5 - Sujet brevet

Un problème de lave-linge

10 professeurs ont participé à cette page
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Introduction

Les appareils électriques sont classés depuis plusieurs années selon leurs performances énergétiques. Un étiquetage systématique a été adopté. Il résume les principales caractéristiques et performances de l'appareil. Doivent en particulier figurer sur cette étiquette :
  • la classe énergetique de l'appareil ;
  • les données de consommation de l'appareil ;
  • les données liées au bruit que produit l'appareil.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Partie 1
Énergie consommée par le lave-linge

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Le lave-linge.

Placeholder pour Le lave-linge.Le lave-linge.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Un lave-linge est composé de deux éléments :
  • une résistance destinée à être traversée par un fort courant électrique et ainsi faire chauffer l'eau entre 30 °C et 60 °C par effet joule ;
  • un moteur destiné à faire tourner le tambour de la machine plus ou moins vite en fonction de la phase du lavage (lavage ou essorage).
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
Caractéristiques du moteur électrique.

Phase du cycleDurée
(min)
Vitesse du rotor
(tr/min)
Vitesse tambour
(tr/min)
Puissance
(W)
Lavage4580050100
Essorage1511 500850300
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 3
Caractéristiques de la résistance.

Puissance2 kW
Durée de chauffage20 min
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
1. Rappelle la relation entre la puissance P d'un récepteur électrique, l'énergie électrique E qu'il convertit et sa durée t de fonctionnement.

2. Pour chaque récepteur, calcule l'énergie convertie à chaque phase du cycle de lavage.

3. Calcule l'énergie électrique totale convertie au cours d'un cycle de lavage en W.h.
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Partie 2
Classe énergétique du lave-linge

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 4
Étiquette- énergie incomplète du lave-linge.

Placeholder pour Étiquette- énergie incomplète du lave-linge.Étiquette- énergie incomplète du lave-linge.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 5
Efficacité énergétique d'un lave-linge.

Sur les étiquettes des appareils électroménagers est indiquée la classe énergétique, de A à G, A étant la classe la plus économique en énergie.

Récemment approuvées, les classes A+, A++ et A+++ permettent de classer les appareils très économiques comme ceci :
  • A+ : appareil plus économique de 10 % que la classe A ;
  • A++ : appareil plus économique de 20 % que la classe A ;
  • A+++ : appareil plus économique de 30 % que la classe A.
Pour le lavage, l'échelle d'e cacité énergétique est calculée pour une lessive sur le cycle « blanc » à 60 °C et ramenée à 1 kg de linge. L'unité est donc kWh/kg de linge.

A+++A++A+ABCDEFG
< 0,14< 0,15< 0,17< 0,19< 0,23< 0,27< 0,31< 0,35< 0,39< 0,39

D'après « Étiquette-énergie », Wikipedia.org.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Question
Pour l'achat d'un lave-linge il faut être particulièrement attentif à son cout économique (dépense en électricité et eau), sa capacité en kg et le bruit de l'essorage.

1. Trouve la classe énergétique du lave-linge en utilisant les résultats précédents et en considérant que le moteur et la résistance chauffante sont les seuls dispositifs convertissant de l'énergie.
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Partie 3
Lavage à l'eau froide

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 6
Schéma de principe d'un lave-linge.

Placeholder pour Schéma de principe d'un lave-linge. Schéma de principe d'un lave-linge.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 7
Symbole normalisé du fusible.

Placeholder pour Symbole normalisé du fusible.Symbole normalisé du fusible.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 8
Valeurs nominales d'un lave-linge.

Placeholder pour Valeurs nominales d'un lave-linge.Valeurs nominales d'un lave-linge.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 9
Valeurs mesurées par le réparateur.

U = 230 V I = 1,3 A
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
Le lave-linge ne lave plus correctement le linge. Le service après-vente envoie un réparateur qui met le lave-linge en route à sa puissance maximale. Il mesure la tension aux bornes de l'entrée du lave-linge et l'intensité du courant entrant dans l'appareil.

1. Doc. 6 Reproduis le schéma de fonctionnement du lave-linge en ajoutant les appareils de mesures utilisés par le réparateur.

2. Rappelle la relation entre la puissance, la tension et l'intensité du courant électrique.

3. D'après les documents à ta disposition, comment le réparateur a-t-il pu déduire de ses mesures que c'était le fusible de protection de la résistance qui avait grillé ?
Afficher la correction

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

Oups, une coquille

j'ai une idée !

Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais

Yolène
Émilie
Jean-Paul
Fatima
Sarah
Utilisation des cookies
Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.