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plaque chauffante

Posté par
pinx
11-04-07 à 14:59

Bojour j'auré besoin d'aide. C'est sur le transfert d'énergie et je ne comprends pas.

Une plaque chauffante de cuisinière électrique a une puissance P=1.5kW. On pose sur la plaque une cocotte en pyrex contenat 1L d'eau à la température Ti=20°C.

1) Calculer l'énerdie fournie par la plaque pendant une durée de fonctionnement t=2min.

2) La température de l'eau augment au cours du chauffage.
a) Quelle forme d'énergie de l'eau varie?
b) Quel est le mode de transfert d'énergie au cours du chauffage?

3) L'eau reçoit, au cours du chauffage, 60% de l'énergie fournie par la plaque.
a) Quelle est la valeur de l'énergie Q reçue par l'eau?
b) Que deviennent les 40% d'énergie non reçue par l'eau?

4) Pour élever 1g d'eau de 1°C, il faut lui fournir une énergie E=4.18 Joules.
a) Quelle est l'élévation E de la température de l'eau au cours du chaufage?
b) Quelle est la température finale Tf de l'eau?

Merci.

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:23

Bonjour,

Quelles sont tes premières réponses ? Où bloques-tu ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:26

Bonjour, je ne bloque pas, je n'ai rien fait car je ne comprends pas. Si tu veu on peut essayer de le faire, tu me donnes des pistes et j'essaye et tui me dis si c'est bon ou pas.

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:28

Tu as déjà fait chauffer de l'eau, je suppose...

Puissance : 1,5 kW durée de fonctionnement : 2 minutes
Quelle est l'energie transférée ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:30

ca créer de la chaleur

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:33

Oui, la chaleur est l'une des formes de l'énergie.

Combien d'énergie (n'oublie pas l'unité) ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:41

on a un transfert thermique
3J?

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 15:44

Pour calculer, en physique, il faut faire très attention aux unités employées.

Un watt c'est un joule par seconde

Donc pour calculer des joules il faut ... des watts et... des secondes !

Recommence.

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:28

2min=120s
donc E=3.5*120*10^3=4.2*10^5J?

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:31

Ça va mieux... mais il y a un problème : quelle est la puissance de la plaque chauffante ?

Citation :
Une plaque chauffante de cuisinière électrique a une puissance P=1,5 kW.


Ou bien les 3,5 kW que tu viens d'utiliser ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:42

c moi qui me suis trompé c'est bien 1.5kW

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:44

Donc l'énergie transférée par la plaque est
1 500 watts pendant 120 secondes
E = 1 500 * 120 = 180 000 joules
ou 180 kJ

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:48

oui c'est ca
pour la question 2a) c'est la chaleuret la 2b) transfert thermique?
c ca?

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 16:55

2a : on dit plutôt "énergie interne" de l'eau

2b : il y a conduction de la plaque à la cocotte puis à une fine couche d'eau ; enfin il y a convection dans la cocotte

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 11-04-07 à 20:00

pour la 3a) je pensais faire 180000*60/100

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 11-04-07 à 20:58

Mais oui, c'est cela qu'il faut faire (n'oublie pas l'unité ; un résultat numérique sans unité veut rarement dire quelque chose en physique)

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 08:56

le résultat sera en joules
pour la 3b) je pense que les 40% d'énergie non reçue se sont transformé.

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 10:23

Réponse à la question 3a : oui sur les 180 kJ délivrés par la plaque électrique on admet que 108 kJ sont reçus par l'eau.

Question 3b : que sont devenus les 72 kilojoules qui ne servent pas à échauffer l'eau ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 12:23

ils sont toujours recu par la plaque chauffante ou ils se sont évaporé

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 12:27

Réponse à la question 3b : on peut dire par exemple qu'ils servent à chauffer la plaque elle-même, la cocotte, l'air environnant...

Question 4 : avec l'énergie que l'eau reçoit (rappel : il y a 1 litre d'eau) de combien de degrés s'élève sa température ?
Quelle est donc la température finale ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 13:28

il faut 4.18J pour 1°.On cherche à savoir pour 108000J combien de degré. Donc je pense faire le produit en croix.Mais j'obtiens un résultat peu probable qui est de 25837.3°

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 13:33

Tu as raison, c'est peu probable (température à la surface du Soleil, environ 6 000 °C)

C'est très bien que tu t'en sois aperçu ! Il faut se douter qu'il y a un problème d'unité quelque part.

4,18 joules est l'énergie qu'il faut pour élever la température d'un gramme d'eau de un degré

Quelle est la masse d'un litre d'eau ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 13:55

m=µ*V
?

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 14:00

Oui, c'est vrai... Mais tu ne sais pas cela ?

A la Révolution française on a décidé d'une nouvelle unité de longueur : le mètre
On en déduit les unités de surface et de volume

Ensuite on a décidé que l'unité de masse serait la masse d'un décimètre cube d'eau (ou un litre d'eau). Donc 1 litre d'eau a une masse d'un kilogramme

Si tu veux employer les "formules"...
= 1 000 kg.m-3
V = 1.10-3 m3

m = * V = 1 000 * 1.10-3 = 1 kg

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 20:40

pour: 1kg=4.18
      ?=108000 mais je trouve toujours le même résultat

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 20:46

Pour 1 gramme et 1 degré Celsius : 4,18 joules

Pour 1 000 grammes et 1 degré Celsius : ... joules ?

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 20:50

c'est bien ce qu'il me semblait on trouve 4.18*1000/1?

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 20:53

Oui, 4 180 joules pour élever la température d'un litre d'eau de 1 degré Celsius

et 108 000 joules permettent d'élever la température d'un litre d'eau de ... degrés Celsius

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 20:55

on trouvé 25.8 degré celcius

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:01

Oui, ceci est l'élévation de température (réponse à la question 4a)

N'abîme pas le nom du savant suédois Anders Celsius...

La température initiale étant Ti = 20 °C quelle est la température finale Tf (avec l'unité, bien sûr !)

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:02

désolé la température finale de l'eau est de 45.8 degré celsius

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:05

Oui c'est la réponse à la question 4b :

Tf = 45,8 °C (ou 45,8 degrés Celsius)

Celsius : avec un C majuscule parce que c'était Monsieur Celsius !

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:07

merci de m'avoir aider. des fois il y a des trucs facile que je n'arrive meme pas c'est que je dois être nulle

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:09

Sûrement pas. Mais tu manques peut-être d'entraînement... Fais beaucoup d'exercices simples et ça va venir !

Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par
pinx
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:11

Merci en tout cas de m'avoir aidé et de m'avoir expliquer.Et surtout d'avoir pris sur ton temps.

Posté par
Coll Moderateur
re : plaque chauffante 12-04-07 à 21:13

Je t'en prie. Je serais très heureux et récompensé si je savais que tu as un peu compris et que tu penses que tu vas finir par y arriver !



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