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energie thermique

Posté par
LyLyP
06-05-12 à 06:50

La bouilloire contient un recipient avec 0,750L d'eau, l'ensemble est à la temperature de 20degresC
L'energie E nécessaire pour elever la temperature d'un valeur T d'une amsse m d'eau, caracterisée par la chaleur massique c est donnée par la relation :
E= m.C.T

Avec C = 4,187 kJ.kg-1.K-1 Masse volumique de l'eau =1,0kg/L


a : Calculer la masse m d'eau contenue dans la bouilloire

b: calculer l'energie e necessaire pour elever l'eau de la bouilloire a une temperature a 90degres

c: Le recipient contenant l'eau absorbe 1?5kj pour elever sa temprature a 1dregesC. Calculer l'energie necessaire pour elever la temprature du recipient a 90dregresC.

d: Calculer l'nergie totale necessaire pour porteer l'ensemble "eau et repient" a la temperature de 90 degres C

e: representer le bilan energitique du systeme "eau et recipient"

f: determiner le rendemant n2 de ce systeme


Où j'en suis :

Alors voila j'ai eu cet exercice lors d'un controle, et je n'est malheureusement rien compris, pour moi il n'y avait pas assez de donnée, je vous en remercie si vous pouvez m'aider, je voudrais juste comprendre cette exercices car il m'intgre et j'ai essayer de refaire , rien a faire. Merci d'avance de votre aide

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 06-05-12 à 07:35

Bonjour quand même...

Question a : quelle est la masse d'eau m contenue dans la bouilloire ?

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 07-05-12 à 11:43

Oh oui excuser moi :/. Bonjours,

Alors voila justement je ne sais pas du tout comment faire ces question. je ne voie pas comment calculer m

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 07-05-12 à 11:49



Il y a 0,750 litre d'eau
et
la masse volumique de l'eau vaut 1,0 kilogramme par litre.

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 07:22

donc je vais masse volumique de l'eau x masse de l'eau . ce qui donne 0,75

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 07:29

1) je ne peux pas répondre puisqu'il n'y a pas d'unité. En physique, pas d'unité = pas de résultat.

2) tu ne peux pas multiplier par la masse de l'eau pour trouver la masse de l'eau...

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 07:42

masse volumique de l'eau (en kg/L) * volume (en L)  donc 0,75 kg/L ?
je suis vraiment nule en tous ce qui dit unité. désolé et merci

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 07:57

Ne sois pas désolé(e).
C'est un vrai conseil : si tu veux comprendre la physique, il faut absolument que tu fasses très attention aux unités ; c'est l'une des clefs de la réussite (et surtout cela devient intéressant...).
_______________

Tu sais simplifier des équations. Pour les unités, c'est le même principe ; regarde :

\Large \frac{\rm{kg}}{\rm{L}}\,\times\,\rm{L}\,=\,\rm{kg}
et
masse volumique (kg/L) volume (L) = masse (kg)

Donc :

1,0 0,750 = 0,75 kg
_______________

Début de la question 2 :
de combien de degrès Celsius faut-il élever la température de l'eau (n'oublie pas l'unité ! )

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 08:08

donc vue que maintenant, j'aplique la formule E= m.C.T donc ce qui fait  E= 62,805 J ?
3: donc 135 ---> 90°C

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 08:17

Peux-tu répondre à ma question ?

Citation :
Début de la question 2 :
de combien de degrès Celsius faut-il élever la température de l'eau (n'oublie pas l'unité ! ) ?


Quelle est la température de l'eau au début ?
A quelle température veut-on porter cette eau ?
Donc... de combien de degrés Celsius faut-il élever la température de l'eau ?

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 08:28

temperature au debut : 2O°C
a 90 °C

70°C?

mais je ne doit pas m'aider de Si 1,5 KJ --->1°C
???? KJ --->90°C  ???? pour la question 3?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 08:45

A la question b on s'occupe de l'eau et seulement de l'eau
A la question c on s'occupera du récipient et seulement du récipient
A la question d on fera la somme des deux (l'eau dans le récipient).
Une question à la fois ; on suit la logique de l'énoncé.
_______________

Oui, il faut élever la température de l'eau de 90 - 20 = 70 °C

La masse d'eau (question a) vaut m = 0,75 kg
L'élévation de température souhaitée est de T = 20 °C

et tu sais que E = m.C.T
avec C = 4,187 kJ.kg-1.K-1 (ou 4,187 kJ.kg-1.°C-1 )

Quelle énergie E faut-il pour élever de 70 °C une masse d'eau de 0,75 kg ?

(N'oublie pas l'unité !)

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 09:04

donc la on est a la b : donc E=m.C.T donc 0,75 x 4,187 x 70 ce qui fait : 219.8175 kJ?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 09:15



Très bien.

Regarde les unités, comme c'est simple !

\Large \rm{kg\,\times\,\frac{kJ}{kg\,\times\, ^{o}C}\,\times \, ^{o}C\,=\,kJ}
_____________

A toi pour la question c
Il s'agit du récipient et seulement du récipient
Même méthode
Je suis là et t'aiderais au besoin ; mais je pense que tu dois pouvoir faire tout(e) seul(e) cette question.

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 09:21

pour la question c il et pas plus simple de dire Si 1,5 KJ --->1°C
???? KJ --->90°C  ????

ou il faut absolument passer par E=m.C.T ?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 09:26

Tu ne peux pas utiliser E = m.C.T pour cette question parce que :
. tu ne connais pas la masse (m) de la bouilloire
. tu ne connais pas la capacité thermique massique (C) de la bouilloire

En effet, il faut faire comme tu l'indiques, mais sans te tromper.

Quelle est la température initiale de la bouilloire ?
A quelle température se trouvera la bouilloire à la fin ?
Quelle est donc l'élévation de température T de la bouilloire (avec l'unité ! ) ?

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 09:42

c'ets toujours la meme chose non?
T initiale :  1°C
90 °C

don on fait 1,5 x 90? ce qui donne 135 kJ?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 09:43



Citation :
La bouilloire contient un recipient avec 0,750 L d'eau, l'ensemble est à la temperature de 20 degrés C


Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 09:47

alors :

Initiale : 20 °C
à la fin : on veux 90°C?

et parés je ne comprend pas : que faire ?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 09:50

Oui, c'est cela.

Température initiale de la bouilloire : 20 °C
température finale de la bouilloire : 90 °C

donc... élévation de température de la bouilloire : T = 90 - 20 = 70 °C

Or l'énoncé dit que pour élever la température de la bouilloire de 1 °C il faut lui fournir une énergie de 1,5 kJ

A toi, pour le calcul de la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer la bouilloire (avec l'unité ! ).

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 10:18

donc il faut faire 1,5 x 70?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 10:21

Oui...

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 10:29

Haa Ok donc ce la fait 105 kJ?

donc pour la d je fait la somme des deux ? c'ets a dire 219 plus 105?

le e je croi que je pourais faire c'est asser simple. mais pour le rendement ?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 10:36

Pour la bouilloire :

Dire qu'il faut une énergie de 1,5 kJ par degré Celsius d'élévation de température de la bouilloire, c'est dire que la capacité thermique de la bouilloire vaut C = 1,5 kJ.°C-1

Et donc pour élever la température de la bouilloire de T = 90 - 20 = 70 °C
il faut lui fournir une énergie
E = C.T = 1,5 70 = 105 kJ

Une nouvelle fois, regarde comme il est simple de comprendre les unités :

\Large \rm{\frac{kJ}{^oC}\, \times \, ^oC\,=\,kJ}
________________

Pour l'ensemble bouilloire + eau
en effet il faudra

E 220 + 105 = 325 kJ
________________

Pour le rendement :

Il faut dépenser une énergie de 325 kJ
alors que
ne sont utiles que 220 kJ

En effet ce qui est utile c'est que l'eau soit chauffée. L'énergie dépensée pour l'élévation de température de la bouilloire est une énergie qui servira à chauffer la maison, ce n'était pas le but...

Sachant cela, il est simple de calculer le rendement.

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 10:43

donc on fait n = Pu / Pa?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 10:45

Je suppose que tu nommes Pu la puissance utile (220 kJ)
Je ne sais pas ce que tu nommes Pa

Souvent un rendement s'exprime en %
donc
il faudra multiplier par 100 et exprimer en %

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 10:52

daccors donc, 220 x100?

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 10:59



Un tel rendement est inférieur à 1 (ou à 100 %) à cause de l'énergie inutile.

rendement = énergie utile / énergie dépensée

(et on multiplie par 100 si on exprime en % )

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 11:07

l'energie u est 220 mais depensée c'est 325 don je divise donc cela fait 67 %

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 11:09

Oui !

rendement = 220 / 325 0,677

On arrondira à 68 %

Posté par
LyLyP
re : energie thermique 08-05-12 à 12:56

D'accords, Ohhh lala je vous remercie de m'avoir aidé.

Posté par
Coll Moderateur
re : energie thermique 08-05-12 à 13:17

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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