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exercice en sti

Posté par
olympseb30
09-09-08 à 18:25

bonjour
j'ai un exercice à faire avant vendredi en fea (Fluidique et Energétique Appliquée) en sti que je n'arrive pas à résoudre. Pouvez vous m'aider svp:

Pour déterminer la température d'un four industriel, on plonge un anneau de fer de masse 250g. Aubout d'un certain temps, quand il atteint la température du four, on le plonge rapidement dans un calorimètre contenant 750g d'eau à  20°C.
L'équilibre thermique étant atteint, la température de l'eau est alors de 35°C.
Calculer la température du four sachant que la chaleur massique du fer à l'état solide est Cfe=0.477 KJ.kg-1.°C-1.


Merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 10-09-08 à 09:22

Bonjour,

Il me semble qu'il manque des informations relatives au calorimètre.
On connaît la quantité d'eau qu'il contient
Mais ce n'est pas suffisant.

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 13:17

re bonjour
Je suis désolé mais je n'ai pas plus d'informations sur le calorimètre.
Que faut-il d'autre comme informations?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 10-09-08 à 13:21

L'énoncé est-il absolument complet ?

Il faudrait une expérience préalable, ou une donnée supplémentaire, pour connaître la "valeur en eau" du calorimètre.

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 13:32

svp pourriez vous me donner plus de précision sur les données manquantes car je n'ai rien de plus dans l'énoncé

merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 10-09-08 à 14:14

Je ne peux pas inventer les données manquantes...

Le morceau de fer qui a été porté à la température du four va réchauffer :
. l'eau contenue dans le calorimètre
. le calorimètre lui-même

Pour faire le calcul de la température du four (donc du morceau de fer quand il est introduit dans le calorimètre) il faut connaître non seulement la quantité d'eau qui sera rechauffée mais il faut également connaître les caractéristiques du calorimètre.

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 14:17

D'accord, mais la quantité d'eau est précisée, elle est de 750g. En revanche pour le calorimètre, je n'ai rien de plus.

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 10-09-08 à 14:19

C'est bien la question que je pose depuis mon message de 09 h 22

Posté par
jacqlouis
re : exercice en sti 10-09-08 à 14:23

    Bonjour Olympe.  Fais ton exercice, comme si l'énoncé avait ajouté :

On ne tiendra pas compte de la valeur en eau du calorimètre ...

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 14:25

Déja merci de m'aider. Mais justement je ne sais pas comment on résoud cet exercice.

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 14:26

Je n'ai vraiment rien de plus. C'est pas grave merci quand meme pour votre aide(coll modérateur).

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 10-09-08 à 14:27

Ecris que l'énergie perdue par le morceau de fer est égale à l'énergie gagnée par l'eau (et le calorimètre...)

Posté par
jacqlouis
re : exercice en sti 10-09-08 à 14:32

    Quelle est la quantité de kiloJoules accumulée dans l'anneau métallique , pour une température t (inconnue pour l'instant) ?...

Combien de kJ faut-il  pour élever de 15°C  la température de 750 grammes d'eau ?...
    

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 14:36

Il faut 257.07 KJ pour élever la température de 15°C

Posté par
olympseb30
exercice en sti 10-09-08 à 14:38

j'avais déja fais cette étape mais après je ne vois pas ce qu'il faut faire

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 11-09-08 à 15:05

Ta réponse du 10/09 à 14 h 36 :

Je ne trouve pas la même valeur. Quel calcul as-tu fait ?
. Capacité thermique massique de l'eau 4,18 kJ.K-1.kg-1
. masse d'eau : 750 grammes
. la température de l'eau passe de 20 °C à 35 °C

Posté par
jacqlouis
re : exercice en sti 11-09-08 à 15:36

    Moi, non plus, je ne trouvais pas ce résultat ...
C'est pour cette raison que j'attendais l'arrivée d'un modificatif concernant les données ou le résultat ...

Posté par
olympseb30
exercice en sti 11-09-08 à 18:25

bonjour
j'ai fais 0.750*4.18*15
normalement la masse est en kg et pour la température on fait la différence des deux. je ne suis pas sur à 100°/.

Posté par
olympseb30
exercice en sti 11-09-08 à 18:31

escusez moi je me suis trompé le résultat est 47.025kj.

Posté par
jacqlouis
re : exercice en sti 11-09-08 à 19:01

    J'ai donc bien fait d'attendre la modif ! ...

Puisqu'il te faut 47 kJ , quelle doit donc etre la température de cet anneau de fer ?...

Posté par
olympseb30
exercice en sti 11-09-08 à 19:02

si j'ai bien compris il faut le convertir en °C, c'est ca? mais je ne vois pas comment

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 11-09-08 à 19:10

Tout à fait d'accord avec cette valeur (que l'on n'arrondira pas car c'est une valeur intermédiaire) de 47,025 kJ

N'oublie pas l'écriture des unités et de leur symbole :
un joule, un kilojoule (j et k minuscules)
Symboles : 1 J, 1 kJ (le k de kilo est toujours minuscule, mais le symbole est J avec J majuscule en l'honneur de James Prescott Joule )

Alors, cette énergie gagnée par l'eau est celle qui est perdue par le morceau de fer.
Le morceau de fer :
. Capacité thermique massique du fer : 0,477 kJ.kg-1.°C-1
. masse du morceau de fer : 250 grammes
. la température du morceau de fer passe de °C à 35 °C
si l'on note °C la température du four

Pour l'eau tu connaissais les températures et tu as calculé l'énergie échangée
Pour le morceau de fer tu connais l'énergie échangée et tu cherches une température...

Posté par
olympseb30
exercice en sti 11-09-08 à 19:12

je suis tout à fait d'accord mais ce que je ne comprends pas c'est comment on trouve cette température?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 12-09-08 à 08:33

En écrivant que l'énergie transférée par le morceau de fer à l'eau est égale à l'énergie qui a permis l'échauffement de l'eau.

mfe.Cfe( - 35) = 47,025

0,25 * 0,477 ( - 35) = 47,025

d'où la valeur de en °C

Posté par
olympseb30
exercice en sti 12-09-08 à 18:08

bonjour
je vous remercie de votre aide
hier soir j'ai réussis à le terminer
encore merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 12-09-08 à 18:09

Tu peux, si tu le souhaites, mettre ton résultat. Je le comparerai au mien qui attend
Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par
olympseb30
exercice en sti 12-09-08 à 18:11

mon résultat est 429.3°C pour la température du four.

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice en sti 12-09-08 à 18:15

Nous trouvons le même résultat !



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