Bonjour, on y voit rien.

Après s'être douchée et lavé les cheveux, Alice veut s'épiler les jambes avant d'aller à la soirée de Chick, ou tout le monde va se baigner

Notice de la cire : enduire une zone de peau d'un couche de cire à épiler préalablement chauffée et l'appliquer à l'état liquide ou pâteux sur la jambe afin d'emprisonner les poils, puis attendre un certain temps que la cire à épiler durcisse et avec un mouvement déterminé arracher les poils en même temps que la bande de cire solidifiée

Cette opération prend environ 35 min pour l'épilation complète des deux jambes. Pour cela, Alice veut faire fondre une masse m_cire = 2,0.10²g de cire à épiler au bain-marie(dans de l'eau : m_eau=700g) sur sa cuisinière à gaz dans une casserole en aluminium de masse m_cass=4,6.10²g. Dans sa cuisine, il fait 21°C...
Sa cuisinière est au gaz et on considère que le rendement total du chauffage de la casserole contenant l'eau et la cire sur la flamme de la cuisinière est r_ch = 38%
La flamme elle-même a un débit thermique d'environ D_th=3,0.10²J/s
On considèrera que les échanges thermiques entre les parties en contact sont suffisamment rapides pour être considérés comme immédiats.

Question : La soirée commence à 19h. Il est 17h35 et Alice habite à 25 min de trajet de chez Chick. Arrivera t-elle à l'heure ?



Données :
toutes ne sont pas utiles..
Age de Alice : T_pri = 17 ans
Température de fusion de la cire à épiler : T_f-cire= 48°C
Température de fusion de l'eau : T_f-eau = 0°C
Température d'ébullition de l'eau : T_eb-eau = 100°C
Température de fusion de l'aluminium : T_f-alu = 660°C
Capacité calorifique massique du fer : C_fer = 450 J.kg^-1.K^-1
Capacité calorifique massique de la cire : C_cire = 2,3 kJ.kg^-1.K^-1
Capacité calorifique massique de l'eau : C_eau = 4,18 kJ.kg^-1.K^-1
Capacité calorifique massique de l'aluminium : C_alu = 897 J.kg^-1.K^-1
Chaleur spécifique de fusion de la cire : L_{f cire} = 288 kJ.kg^-1
Chaleur spécifique de vaporisation de l'eau : L_{f eau} = 2258 kJ.kg^-1

Bonjour !
Qu'as-tu fait ?

Rien pour l'instant

Que dois-tu calculer ?

Le temps qu'Alice mettra à s'épilier

Tu connais le temps qu'elle prendra à s'épiler (35min) mais pas le temps que la cire prendra à chauffer sur sa cuisinière. Il faut le calculer et voir s'il est inférieur ou supérieur à 25min (temps qu'il lui reste pour ne pas être en retard).
Comment peux-tu calculer ce temps et avec quelles données ?

Bonjour,
Le réponse n'est-elle pas 1 minute et 49 secondes?
Merci Monsieur Bouboule de bien vouloir répondre.

Les capacités calorifiques sont elles utiles ? Car je ne comprends pas ce que ça représente

La capacité calorifique d'un corps représente l'énergie qu'on doit lui donner pour élever d'un kelvin (ou d'un degré celcius, ce qui revient au même) la température d'un kg de ce corps. D'où l'unité : J.kg^-1.K^-1

Par exemple, tu as C_eau=4,18 Jk.kg^-1.K^-1
Si tu as 2kg d'eau à la température de 20°C et que tu veux l'avoir à 25°C, tu dois apporter une énergie de :
C * m * T = 4,18 * 2 * 5 = 41,8 KJ.

Donc, penses-tu que ces données peuvent t'être utiles ?

je pense que oui.
Mais j'ai du mal à voir les étapes à faire pour répondre à la question

Il y a effectivement différentes étapes /:
- calculer le rendement en énergie de la cuisinière sur la casserole et son contenu (utiliser r_ch et D^th)
- calculer de combien de degrés on veut augmenter la température (pour que la cire soit à l'état liquide).
- calculer la chaleur / l'énergie nécessaire pour aller jusqu'à cette température (il faut que le tout : la cire, l'eau et la casserole -enfin je crois- atteignent la température de fusion de la cire.

- et enfin, en connaisant le rendement et l'énergie nécessaire, trouver le temps.

Voilà ! J'espère que tu as compris ce que je veux dire

D'ailleurs je ne vois pas très bien ce qu'est le rendement..

pour l'étape 2, on a juste besoin de la capacité calorifique de l'eau et de la cire ?

Il s'agit ici de l'énergie que recoit effectivement la casserole posée sur la plaque. En effet, une partie de l'énergie libérée par la flamme ne vas réchauffer la casserole mais l'air ou la grille de la plaque (par exemple). Or seul l'énergie de la casserole nous intéresse

Du coup rendemement = rch Dth

Tu as compris

Pour la deuxième étape, il faut augmenter de 48° pour que la cire soit à l'état liquide ?

Non : il faut que la cire arrive à la température de 48°. Mais elle est déjà à température ambiante, soit à 21°. T=48-21=27°C (=27K).

Oui j'ai hésité, merci !
Du  coup je crois avoir compris pour la 3° étape :
pour la cire : 12,42 kJ (je ne sais pas comment se note l'unité)
pour l'eau :  231,154 kJ
pour l'alu : 263,66418 kJ

Je ne suis vraiment pas sûr..

J'ai trouvé la même chose que toi pour la cire, mais pas pour l'eau ni l'alu.
Mets les étapes intermédiaires pour que je puisse voir où tu t'es trompé.

Je pense savoir pourquoi c'est faux. C'est au niveau de T, il fallait faire 27 ? car pour l'eau j'ai fait 100-21 = 79 et pour l'alu 660-21 = 639

Du coup eau = 85,7736 kJ
alu = 11,14074 kJ

Effectivement il fallait prendre 27... Mais je trouve toujours une différence avec toi pour l'eau : 79.002 kJ. Sais-tu à quoi elle peut être due ?

C'était une petite erreur de calcul. Maintenant j'additionne toutes les énergies et les divise par 114 ?

Oui ! Et puis essaie de trouver l'unité la plus adaptée au problème

Oui puis je divise des kJ par des J/s il ne faut pas que je convertisse tout en J ou tout en kJ ?

Si bien sûr. Je te conseille d'ailleurs le kJ, ça t'évitera d'avoir trop de zéros dans ton calcul

je trouve T = 14,9 minute donc 14 min 54 sec , c'est bon ?

Quel calcul as-tu fait pour trouver 14,9min ?

En fait tu as raison, j'avais juste confondu une des données avec celle d'un autre exercice.
Si tu n'arrondis pas les énergies tu trouves 15,0min, ce qui revient au même (mais pas besoin d'avoir des secondes).
Alors pour répondre à la question, arrivera-t-elle à temps ?

Oui elle arrivera à temps
merci beaucoup pour votre aide

Avec plaisir

Je me retrouve avec le même sujet pour la 3eme étape à la cire j'ai le même résultat mais pour l'eau je ne vois pas d'où vient le 27 pourrez vous m'expliquer svp?

Comme la si bien indiquer Bouboule plus haut, 27 est la température T

Et merci à Bouboule pour toutes ces aides car j'avais les boules

Bonjour, je suis madame fournez prof de physique au lycée nosban.
N'oubliez pas de détailler vos calculs chers élèves de 1S2.
PS: j'aime le saucisson

Eh moi aussi j adore les saisissons
Au fait on a oublier de rajouter l energie de trabsfirmation de l etat de la cire
Q=m×l    = 57600 j  
Apres faut rajouter l energie qu on a deja calculer et on divise le tout par 114 ce qui donne 1404.936404 s soit environ 23 min
Et moi j aime bien les bananes

Bonjour j'ai le même type d'exercice et je n'y arrive vraiment pas pouvez-vous m'aider?

Comment trouvez vous le 114?