Puissance et Energie

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Puissance et Energie
Puissance MweMillions de Watts
électriques Mwth Millions de Watts
thermiques Energie finale fournie à
lutilisateur ou au réseau électrique kWh Energi
e primaire nécessaire pour produire lénergie
finale Tep, kWh Energie finaleEnergie
primaire x Rendement Rendement0,33 (REP,charbon)

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Unités
Energies finale et primaire

• Finale 1 MWh0,086 Tep
• Primaire dépend du rendement supposé
• R0,38 1 MWh 0,221 Tep (IIASA, DGEMP avant
  2000)
• R0,33 1 MWh0,260 Tep (AIE nucléaire)
• R1 1 MWh0,086 Tep (AIE hydro, éolien,
  PV)
• R0,1 1 MWh0,86 Tep (AIE géothermique)
• Pour le thermique fossile R1 et on ajoute la
  production de chaleur (AIE,DIDEME)

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Relativité

• Emc2
• min(E)m0c2 Energie de masse
• EKE-m0c2 Energie cinétique
• Premier Principe
• Réaction 12 34
• m0(1)c2m0(2)c2
  m0(3)c2m0(4)c2Q
• Q
  (EKERAD)
• Energie potentielle
• Energie
  cinétiquerayonnement

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Température
Système isolé de particules en interaction Etat
fondamental
Etat excité
Système harmonique
Equipartition
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Entropie

• Nombre détats
• Particule individuelle d-1
• Nombre détats possibles pour la particule

Nombre détats pour N (quasi)particules
Entropie
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Second principe
Système isolé
W
C
F
M
Source chaude
Source froide
Turbine
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Pompe à chaleur
W
C
F
M
Source chaude
Source froide
Moteur
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Dissipation
Equation de continuité du flux dénergie
(chaleur)
Equation de la chaleur
Dissipation de lentropie
t est le temps caractéristique du transfert
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Les forces

• La force nucléaire forte à courte portée
• Saturée 8 MeV/nucléon pour Agt4
• Effet de surface (déficit de liaison)
• La force nucléaire faible à très courte portée
• Transformation Neutron Proton
• Radioactivité beta
• Effets lents mais de lordre de qq MeV
• La force coulombienne à longue portée en 1/r
• Fortement répulsive dans le noyau quelle
  déstabilise
• Attractive dans les atomes quelle lie énergie
  chimique
• Energie de liaison des électrons qq eV pour les
  moins liés
• La force de gravité
• Très faible sur terre
• Le potentiel de la pesanteur est de lordre de
  lénergie cinétique

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Energie de localisation

• Relation dincertitude
• Pour un système isotrope
• Exemple atome H

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Exemples

• Pour produire un kWh il faut
• 5 mg de deuterium (fusion)
• 100 mg dUranium 235 ou 233 ou de Plutonium 239
• 10 mg dUranium naturel (dans un REP)
• 100 g de pétrole
• 10 tonnes deau chutant de 40 m (barrage)
• 27 tonnes dair (20000 m3) à 60 km/h (éolienne)
• Consommations et stockage dun kWh
• Energie cinétique dun camion de 10 tonnes à 100
  km/h
• Consommation alimentaire de 10 hommes
• 30 kg de batterie au Plomb

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Fission
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Centrale 1000 MWe
14
Fusion
15
Chimie
16
liaisons
17
Biomasse
18
Eolien
19
Solaire
20
Hydro
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Taux dutilisation

• EnergiePuissance x Taux de disponibilité x 8760
• Exemple Centrale 1 Gwe
• Energie maxi 8760 GWh
• Centrales Fuel et Nucléaires
• En base taux 90 7800 GWh
• En moyenne taux75 6570 GWh
• Hydro réservoirs 30 à 40 3000 GWh
• Soleil taux 20 1750 GWh
• Eolien taux 20 à 30 1750-2600 GWh

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(No Transcript)