Énergie électrique et puissance

Le tableau ci-dessous reproduit les indications relevées sur trois appareils d'une cuisine, tous branchés sur le secteur ($230$ V). Une case de chaque ligne est vide.

1. Calcule la puissance de la bouilloire, en W puis en kW.
2. Calcule l'intensité qui traverse le robot pâtissier.
3. Calcule la puissance de la hotte. Un élève trouve $92$ kW : explique son erreur.
4. La prise de la cuisine est protégée par un disjoncteur de $16$ A. Peut-on faire fonctionner en même temps les trois appareils sur cette prise ? Justifie par un calcul.

Relevé des appareils utilisés en une journée dans un studio (prix de l'électricité : $0,24$ €/kWh).

1. Calcule l'énergie consommée par la plaque de cuisson, en kWh.
2. Calcule l'énergie consommée par chacun des trois autres appareils, en kWh (pour le réfrigérateur, ne compter que les $8$ h de compresseur).
3. Calcule le coût total de la journée.
4. Sans calcul supplémentaire, classe les appareils du plus gourmand au moins gourmand, et explique pourquoi l'appareil de plus faible puissance n'est pas le dernier.

Un fer à repasser de $2,4$ kW est utilisé pendant $35$ min.

1. Calcule l'énergie convertie en joules.
2. Convertis ce résultat en kWh, puis vérifie-le par un second calcul direct en kWh.
3. Cette énergie serait-elle suffisante pour faire fonctionner une lampe de $7$ W pendant une semaine entière ($168$ h) ? Justifie.
4. Le fer est ensuite laissé en veille ($3$ W) pendant les $23$ h $25$ min restantes de la journée. Calcule l'énergie de veille en kWh et compare-la à celle du repassage.

Le moteur d'une pompe de piscine est alimenté sous $230$ V et traversé par un courant de $3,2$ A. Il transmet à l'eau une puissance mécanique de $552$ W.

1. Calcule la puissance électrique reçue par le moteur.
2. Calcule son rendement, en pourcentage.
3. Quelle puissance est perdue, et sous quelle forme ? Comment s'appelle ce phénomène ?
4. La pompe tourne $6$ h par jour. Calcule l'énergie perdue en une journée, en kWh, puis en joules.

Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse et justifie en une phrase (avec un calcul si nécessaire).

1. « Une batterie de $12$ V et un appareil de $12$ W : c'est la même chose, ce sont deux façons de dire la puissance. »
2. « Un appareil de $500$ W utilisé $2$ h consomme autant qu'un appareil de $1$ kW utilisé $1$ h. »
3. « Sur ma facture, je paie $0,24$ € par kilowatt. »
4. « Un moteur qui reçoit $300$ J et fournit $360$ J a un rendement de $120$ %, c'est un excellent moteur. »