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DM Puissance, Energies, Changement d'état
Bonjour, me revoilà bloqué de nouveau dans mon DM, cette fois ci c'est dans le dernier exercice .. Voilà l'énoncé:
1/La plaque d'une cuisinière électrique fournit une puissance de 1000W. Caroline y pose une casserole qui contient 2 litres d'eau à 15°C.
Sachant que seulement 75% de l'énergie de la plaque sert à chauffer l'eau de la casserole , au bout de combien de temps cette eau se mettra-t-elle a bouillir ?
2/Caroline a oublié qu'elle avait posé la casserole d'eau sur la plaque électrique et elle n'y repense qu'une heure après. Quel volume d'eau restera-t-il dans la casserole ?
Voilà j'ai commencé par calculé l'énergie nécessaire pour que l'eau passe de 15°c et 100°c par la relation
Eth1= m*Ceau*(100-15)
Eth1= 710 600 J puis je voulais faire marcher la relation P=E/t mais il y a le 75% de l'énergie de la plaque qui me gène je ne sais pas comment le prendre en compte dans mes calculs .. Quelqu'un pourrait m'aider s'il vous plait ? merci d'avance . 
Oui, pour élever (sans pertes) la température de 2 litres d'eau de 15 °C à 100 °C il faut 710 600 joules
Tu sais par la première question que l'eau commence à bouillir après 15 min 47 s
Quelle est la quantité d'énergie transférée à l'eau entre cet instant où l'eau commence à bouillir et "une heure après" ?
Que devient cette énergie ?
Selon moi, la durée t n'est pas égale à 3600 secondes.
Dans ton interprétation Caroline constate que l'eau bout et l'oublie pour revenir une heure après.
Il est plus réaliste de penser que :
. à t = 0 s Caroline pose la casserole sur la plaque
. à t = 947 s l'eau bout
. à t = 3 600 s Caroline se souvient de ce qu'elle a mis de l'eau à bouillir
Tu dois ainsi calculer l'énergie communiquée à l'eau après le début de son ébullition.
Mais que devient cette énergie ? Commente un peu...
L'energie devient un gaz (évaporation) non ?
Pour E= 750*(3600-947) non ? puis on rajoute l'énergie libéré par l'évaporation : Ev=m/Lvap*(Of-Oi)
sauf qu'on ne connais pas 0f
L'énergie sert à évaporer l'eau. C'est pour cela qu'il ne restera pas 2 litres d'eau dans la casserole après une heure.
L'évaporation ne libère pas d'énergie : elle en consomme !
Le changement d'état se fait à température constante : 100 °C si l'eau est pure et que la pression atmosphérique est normale.
Que vaut la chaleur latente d'évaporation de l'eau à 100 °C ?
Alors: E= 750*(3600-947)
E=1 989 750 J + Ev= m*Lvap*(Of-Oi)
+ Ev= 2000*2260*(100-15)
1 989 750 + 384 200 000 = 386 189 750 J c'est l'énergie consommé non ?
Tu n'as pas indiqué ton raisonnement.
Je retiens comme correct :
énergie communiquée à l'eau de la casserole entre le début de l'ébullition et "une heure après le début du chauffage" :
E = Peff 
t = Pnom rendement t
E = 1 000 0,75 (3 600 - 947) = 750 (3 600 - 947) = 1 989 750 joules
Quelle quantité d'eau cette énergie peut-elle évaporer ?
Combien restera-t-il d'eau dans la casserole ?
Aah on fait l'équation 1 989 750=m*2250*(100-15)
on trouve m= 1 989 750/2250*(100-15)
m= 10,4 g = 10,4 ml évaporé ? c'est peu .. non ?
Du début à la fin de l'ébullition (quand il n'y a plus d'eau dans la casserole...) la température vaut 100 °C
Il n'y a pas de (100 - 15) (ce que tu as mis)
Bah du coup si on refait l'équation m= 1 989 750/2250*100
cela me donne m= 8,84 g = 8,84 ml, c'est pire.. non ? ^^'
Bah... bah... Peux-tu indiquer ton raisonnement ?
Qu'est-ce que ce nombre 100 au dénominateur ?
Comment calcule-t-on l'énergie Q (en joules) nécessaire pour évaporer une masse m d'eau ? (m en grammes, chaleur latente de vaporisation 2 260 J.g-1)
On calcule l'énergie nécessaire pour évaporer une masse d'eau : En= m*chaleurlatente*(Of-Oi)
c'est bien ça non ?
Ce n'est pas la bonne relation.
L'ébullition commence à 100 °C, se déroule et se termine toujours à 100 °C.
Donc, il n'y a pas de (
f - i)
880 mL
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