Étape 3: Détermination de l’efficacité d’un gaz cuisinière
En moyenne sur les dix expériences, un montant de (69,0 + 69,5 =) 138,5 litre du gaz naturel a été utilisé pour apporter (3000 + 3000 =) 6000 g (211,6 oz) d’eau à la température d’ébullition.
L’énergie absorbée Qgas [J] de gaz volume v égal à 138,5 litre (0.1385 m3) de gaz naturel (en supposant un e contenu énergétique de 31,65 MJ/m3, pouvoir calorifique inférieur) s’élève à :
Qgas = 4,38 MJ
L’énergie Qwater [J] utilisé pour le chauffage de l’eau peut être déterminée à l’aide d’une expression
Qwater = m c delta T
Avec m = 6000 g, c = 4.186 J/gK et delta T = 87 K cela se résume à :
Qwater = 2,19 MJ
Par conséquent, le rendement moyen peut être mis à eta = Qwater/Qgas = 2.19 / 4.38 = 50 %.
En tenant compte des incertitudes dans les mesures (m: +/-10 g, delta T: +/-1 K, e: +/-5 %, v = +/-10 %) l’eta efficacité varie de 43 % à 59 %.
Le calcul prend le volume total d’eau comme entrée et le volume total de gaz consommé.
Le calcul peut être répété pour chacune des expériences, résultant dans le tableau ci-dessous, également présenté graphiquement dans au-dessus de la figure. L’interprétation de la figure se fera à l’étape suivante.
Mass ; 200; 400; 600; 800; 1000; g ;Theoretical ; 364; 364; 364; 364; 364; J/g ;Measured, minimum power ; 921; 780; 758; 713; 678; J/g ;Measured, maximum power ; 863; 758; 744; 709; 694; J/g ;
La prochaine étape apporte des précisions sur la configuration de test et ouvre de nouvelles perspectives.