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Exercice : changement d'état et énergie

Posté par
EwaEwa
20-05-15 à 16:01

Bonjour !
J'ai besoin d'aide ; voici l'énoncé de mon exercice :

Citation :
Faire fondre de grandes quantités de zinc solide se pratique dans les usines de galvanisation du fer, par exemple pour élaborer les pièces de voiture.
Il s'agit d'obtenir un bain de zinc liquide à 450 degrés pour y tremper les pièces en fer à partie de zinc solide à 20 degrés.

1) Placer sur un axe de température les changements d'état du zinc ainsi que les températures initiale et finale de la préparation du bain de galvanisation.
2) Décrire d'un point de vue macroscopique les trois phénomène successifs lorsqu'un apport d'énergie thermique porte 100kg de zinc solide à 20 degrés à l'état liquide à 450 degrés.
3) Décrire le comportement des atomes de zinc à l'échelle microscopique 20 et 450 °C
4) Calculer l'énergie thermique nécessaire au déroulement de chacune des étapes écrites aux questions précédentes.
5) Donner alors la valeur de l'énergie thermique nécessaire au total pour préparer le bain de galvanisation
6) On plonge une pièce de voiture en fer dans un bain de galvanisation (zinc liquide à 450°C). Après le bain, température finale pièces métalliques+bain = 420°C. Le système étant supposé isolé, déterminer masse m  de la pièce de la voiture

Données :
Capacité thermique massique du zinc solide = 417 J/kg/°C
Capacité thermique massique du zinc liquide = 480 J/kg/°C
Capacité thermique massique du fer solide = 460 J/kg/°C
Température de fusion du zinc = 420 degrés
Température d'ébullition du zinc = 907 degrés
Énergie massique de fusion du zinc = 1,02.10puissance5 J/kg
Energie combustion méthane delta rE:-50kJ/g


Merci

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice : changement d'état et énergie 20-05-15 à 19:24

bonsoir,

où es-tu bloqué dans cet exo?

Posté par
EwaEwa
re : Exercice : changement d'état et énergie 20-05-15 à 23:19

Bonsoir,
Les question 4 5 et 6 me posent vraiment problème !

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice : changement d'état et énergie 21-05-15 à 09:27

1ere étape: on chauffe 100kg de Zn solide de 20°C à temperature de fusion du Zn
quelle est la quantité de chaleur nécessaire?

2e étape: fusion de 100 kg de Zn: même question

3ème étape: ...

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice : changement d'état et énergie 21-05-15 à 09:28

corr.

1ere étape: on chauffe 100kg de Zn solide de 20°C jusqu'à la temperature de fusion du Zn

Posté par
EwaEwa
re : Exercice : changement d'état et énergie 22-05-15 à 23:25

Merci pour vos réponses. Ca m'attriste d'avoir un prof si peu competent (du moins au niveau des explications). Je sais pertinemment que c'est facile... Pourtant j'ai des difficultés !

Posté par
EwaEwa
re : Exercice : changement d'état et énergie 22-05-15 à 23:27

Par contre pour la question 6 j'ai réellement besoin de la reponse copié/collee svp. Je dois vraiment la recopier sans faute

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice : changement d'état et énergie 23-05-15 à 12:57

quand on met en contact deux corps qui ont une température différente que se passe-t-il?
il y a conservation de l'énergie durant la transformation, et si l'ensemble des deux corps est supposé isolé cela donne une relation entre les quantités de chaleur échangées par chacun des corps

Q1+Q2=...

on connait Q1 (pour le Zn)
Q2 s'exprime en fct de la masse de la pièce
donc on trouve finalement cette masse avec la relation ci-dessus



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