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Quantité de chaleur et puissance

Posté par
Burton
18-03-14 à 11:08

Bonjour

voici l'énoncé
Dans un exploitation agricole, le produit d'une traite correspond à un volume de 350 L. Le lait est introduit dans un tank qui le refroidit d'une température initiale de 34°C à une température finale de 4°C. La durée de l'opération de refroidissement est de 2 heures.
données: u=1030g.L-1
         c=4180 J.kg-1.°C-1


j'ai répondu à la q1 et 2 mais je suis bloquée à la 3

car pour moi la formule pour trouver la puissance c'est P= W/t
soit P en watt, W en Joule et t en s
mais W est en kg.J-1
donc comment faire ?

Merci et bonne journée

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 18-03-14 à 11:37

Bonjour,

Et si tu recopiais l'énoncé en entier, avec toutes ses questions ?

Qu'as-tu trouvé aux questions 1 et 2 ?

Et je te montrerai ensuite que W, l'énergie, est bien en joules.

Posté par
Burton
encore désolé ^^ 18-03-14 à 12:13

voilà les questions:

1) Calculer la masse m de lait correspondant au produit d'une traite
2) Determiner l'energie thermique Q échangée par le lait quand sa température est abaissée de 34°C à 4°C
3) en déduire la puissance P du système de refroidissement

voici mes reponses

1) 1L = 1030 kg
   350L = 360 500 kg

m = 360 500 kg

2) Q = (m*c+u)(tf - ti)
       = (360 500*4180+1030) (4 -34)
            = 4,5.1010J.kg-1

3) voici ma formule P=W/t et donc je voulais faire 4,5/2 mais W est en J et dois je faire des convertions ?

merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 18-03-14 à 12:29

Es-tu sûr qu'un litre de lait a une masse supérieure à 1 tonne ?
Tu as déjà fait des courses... tu as sans doute acheté un litre de lait... sa masse est-elle supérieure à celle d'une petite voiture ?

Posté par
Burton
correction 18-03-14 à 13:29

je corrige ^^

1 L = 1030g.L-1
350 L = 360 500 g.L-1

soit m = 360 500 g.L-1

je me suis trompée d'unité

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 18-03-14 à 14:01

Tu manipules très mal les unités.

Il est impossible d'écrire 1 L = 1 030 g.L-1
Un volume (litre) ne peut pas être égal à une masse volumique (gramme par litre)
________

Tu peux écrire :
. le lait a une masse volumique = 1 030 g.L-1
. en conséquence, un volume de lait V = 1 L aura une masse m telle que
m = . V = 1 030 1 = 1 030 grammes

Car quand on multiplie des "litres" par des "grammes par litre" le résultat est en "grammes"

\large \rm{litre \times \frac{grammes}{litre}\,=\,grammes}

Avec un volume de 350 litres, la masse m sera
m = .V = 1 030 350 = 360 500 grammes = 360,5 kg
________

Quelle est l'énergie thermique Q cédée par une telle masse de lait dont la température baisse de 34 °C à 4 °C ?

Fais très attention aux unités !

Posté par
Burton
REP 18-03-14 à 14:09

merci mais en fait j'ai l'habitude de travailler avec égale pour faire le produit en croix

pour l'énergie:

Q = (m*c+u)(tf - ti)
       = (360,5*4180+1030) (4 -34)
            = -4,5.107 J.kg-1

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 18-03-14 à 19:04

Je ne comprends pas ce que tu veux dire avec cette histoire de "produit en croix"

Peux-tu expliquer cette relation que tu utilises ? Selon moi, elle est fausse.

Tu n'as pas fait attention aux unités. Si tu avais fait attention, tu n'aurais pas écrit qu'une énergie a pour unité des J.kg-1

Posté par
Burton
REP 18-03-14 à 19:10

pour moi la quantité de chaleur c'est du J/kg

mon produit en croix c'est puisque qu'un litre = 1030g/L alors 350 litres = ?

donc je fais 350 x 1030 = 360 500 g/L

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 19-03-14 à 08:15

J'appelle cela une "multiplication"...
____________

Si tu veux progresser en physique, il serait bon que tu fasses un petit effort de compréhension des unités.

Soit la relation :
Q = m.c.

Q est la quantité de chaleur (une forme d'énergie, l'énergie thermique) en jeu quand
une masse m (en kg)
de chaleur massique c (capacité thermique massique) (en J.kg-1.°C-1 ou J.kg-1.K-1)
voit sa température varier de (en °C ou en K)

Quelle est l'unité de Q ?

\large kg \times \frac{J}{kg \times °C}\times°C\,=\,J

Donc l'unité de Q est le joule (symbole J)

Ce n'est pas plus difficile que cela.
Alors, un peu de réflexion permettrait d'éviter des phrases telles que :

Citation :
pour moi la quantité de chaleur c'est du J/kg

Posté par
Burton
re 19-03-14 à 15:27

Merci pour ses précision

Ce n'est pas une question que je veux pas progresser, chacun à son niveau et ses difficultés, sachez le respecter ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité de chaleur et puissance 20-03-14 à 07:36

Quelle est donc ta proposition de réponse à la question 2 (avec l'unité correcte, évidemment) ?



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