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énergie cinétique -énergie calorifique
Bonjour
Voici un exercice que j'ai à traiter ; par deux fois je trouve la même réponse qui me paraît peu vraisemblable. Merci de me dire où est mon erreur ou si c'est bien ça ?
Enoncé : A quelle vitesse faut-il lancer une balle de plomb (supposée à 0° C) pr que, s'arrêtant sur une plaque de blindage, elle atteigne sa temp. de fusion de 326 ° C.
données : l'énergie cinétqiue est ici intégralement transformée en chaleur
la chaleur massique du plom est de 0.03 cal/g.
Je pose : énergie cinétique = énergie calorifique (en joules)
soit : 1/2 M v² = 4.18 m µ ( -
)
avec v en m/s, M = 1000 m en grammes (ds mon livre ce sont des kg pr l'énergie cinétique et des grammes pr l'energie calorifique....), les températures en °C et µ en cal/g.
Je trouve 0.29 m/s, ça ne me paraît pas bcp.
Qu'en pensez-vs ??
Bonjour,
Tu as tout à fait raison de trouver cela vraiment trop peu.
Pour appliquer la formule correcte que tu as copiée il faut travailler avec des unités cohérentes (tu l'as vu mais tu n'as pas fait la bonne conversion)
Travaillant dans le S.I. il est bien préférable de conserver les masses en kg
Dans le membre de droite tu peux très bien considérer que la masse que tu as notée m est, elle aussi, exprimée en kg
En fait M = m et l'énoncé ne te donne pas cette valeur dont on n'a pas besoin.
Où est le problème alors ?
Il est dans la chaleur massique.
S'il faut 0,03 calorie pour élever d'un degré la température d'un gramme de plomb, combien de calories faut-il pour élever d'un degré la température d'un kilogramme de plomb ?
Fais cette conversion pour la chaleur massique et... donne ton résultat pour la vitesse nécessaire !
Bonjour!
En calculant je trouve 2 résultats différents mais ils sont vraisemblables...
Pourrais-tu poser ton calcul en entier stp car là je ne vois pas d'où vient ton erreur
J'imagine oui
C'est-à-dire que j'étais bien obligée de prendre ses valeurs donc je ne connais pas l'unité du 4,18. J'ai pris la valeur de mon livre pour µPb, et là je trouve plusieurs valeurs (pour le même calcul ce qui me fais penser que ma calculatrice a un grain...); 175 m/s. Là ça semble carrément excessif tu crois pas... L'autre valeur je ne m'en souviens plus, mais c'était bcp moins...
Je ne trouve pas comme toi...
Le coefficient 4,18 doit être introduit car la chaleur massique est exprimée avec une "vieille" unité, la calorie
et une calorie = 4,184 joules
Je suppose que dans ton livre tu trouves quelque chose comme
chaleur massique du plomb : 130 J.kg-1.K-1
A oui c'est vrai merci du rappel pour le coeff...
En revanche pour la chaleur massique je n'avais pas cette valeur.
Pour la même unité j'avais 13,0... Je vais vérifier...
Ah oui j'ai vérifié sur plusieurs sources internet et c'est bien ta valeur qui apparaît...
Il y a une erreur dans mon livre alors... Je l'ai marqué au crayon pour le(la) suivant(e)
à priori c'est beaucoup mieux maintenant...
Merci à tous deux d'être intervenu(e)s, en particulier à Coll qui m'a bien, mais bien, fait mettre le doigt sur mon erreur...
Alors tous calculs refaits je trouve cette fois 285.9 m/s ( je prends 1 cal = 4.18 j); là ca me paraît un peu élevé, mais pas + que ça et surtt + vraisemblable, et puis pr faire passer une balle de 0 à 326 °C, je pense qu'il faut en accumuler de l'énergie cinétique pr la transformer en chaleur, donc il faut vraiment que la balle 'trace' très vite ; est-ce que je dis (écris) une c....rie (bêtise) ???
Qu'en pensez-vs ??
Merci d'avance pr votre aide
Philibert >> Eh bien je trouve tout à fait comme toi. Une vitesse proche de la célérité du son.
Tes commentaires sont pertinents.
Merci d'avoir validé ma réponse.
Grâce à tes remarques et conseils, j'étais assez sûr de ma réponse.
Maintenant, de toi à moi, je ne vois pas trop l'intérêt d'avoir une arme suffisament puissante pour donner une telle vitesse à la balle (tu imagines le recul du tireur à la détente........????) si c'est pr que la balle fonde ds les airs...
Et donc un avion qui serait en plomb qui approcherait le mur du son se mettrait à fondre......ceci dit un avion en plomb... je ne suis pas sûr qu'il pourrait décoller.
Merci encore pr ton aide et félicitations d'être déjà en ligne le diamnche à
8 h00 du matin.
Bonne journée !
Tu as mal lu l'énoncé. La fusion ne se fait pas dans l'air mais à l'impact contre une plaque de blindage.
Quant aux avions : en effet le frottement sur les molécules d'air les échauffe. Le Concorde s'allongeait notablement en vitesse supersonique.
Exact ; donc si je comprends mieux, c'est le choc contre la plaque qui élève sensiblement la température pr la porter au pt de fusion, la balle ayant déjà commencé à s'échauffer en traçant ds l'air. C'est bien ça ?? Par delà les calculs je trouve que se poser et répondre à ce genre de questions c'est très intéressant.
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