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Puissance et énergie
Bonjour,
1) La plaque d'une cuisinière électrique fournit une puissance de 1000W. Caroline y pose une casserole qui contient 2L d'eau à 15°C.
Sachant que seulement 75% de l'énergie de la plaque sert à chauffer l'eau le 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 ?
Pour la première question j'ai trouvé 1h40min26s, mais cela ne fait-il pas beaucoup?
En revanche je n'ai aucune idée pour la seconde.
Merci de votre aide.
Bonjour,
Cela fait en effet beaucoup. C'est bien de t'en être rendu compte. Tu aurais donc dû chercher l'erreur et recommencer !
Peux-tu poster le détail de tes calculs ?
La chaleur latente d'évaporation de l'eau est 2260 J/g et 2L=2000g
Donc E=2260*2000=4.52*10^6 J
or P= E/t,
donc t=E/P
t=(4.52*10^6)/750
t=6026s soit 100.43 min soit 1h40min26s.
Je pense que je me suis trompé au niveau de mon raisonnement mais je ne vois pas comment faire autrement.
À la première question, on ne s'intéresse pas encore à l'évaporation. Seulement à la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer l'eau jusqu'à sa température d'ébullition.
Je dois utiliser P=E/t ?
Mais nous avons seulement la puissance et nous cherchons la durée. Je ne vois pas comment calculer l'énergie à partir de la puissance. Pouvez-vous m'éclairer?
Je me suis trompé au niveau de la valeur de Ceau, il ne s'agit pas de 4.18 mais de 4180.
Q1=2*4180*(100-15)
Q1=710600 J
4,18 kJ.kg-1.K-1 = 4 180 J.kg-1.K-1
Oui :
Énergie nécessaire : 710,6 kJ = 710 600 J
Tu connais la puissance nominale de la plaque.
Tu peux calculer facilement sa puissance effective puisque tu as le rendement
Tu en déduis le temps de chauffage nécessaire.
La puissance nominale de la plaque vaut 1 000 W
Mais seulement 75 % de cette puissance sert effectivement à chauffer l'eau (le reste ce sont des pertes...)
Sa puissance effective est donc de 750 W.
Mais a partir de ça je ne vois pas comment calculer la durée.
En revanche pour la seconde question, je suppose qu'il faut partir de P=E/t, mais pour ensuite trouver le lien avec le volume d'eau je ne vois pas comment faire.
Oui, elle vaut 2260 J.g-1
Q=200*2260
Q=452000 J
Il faut 452000 J pour évaporer 200 mL d'eau.
Mais je ne vois toujours pas comment faire pour calculer le volume d'eau restant une heure après.
Quelle est l'énergie que fournira la plaque dont la puissance effective est de 750 watts en 3600 - 948 = 2 652 secondes ?
C'est l'énergie qui servira à évaporer de l'eau.
Oui.
Quelle est donc la masse d'eau qui est évaporée ?
Quel volume d'eau reste-t-il dans la casserole ?
Je pense que je me suis trompé au niveau de la compréhension de certaines valeurs.
452000 J est bien l'énergie qu'il faut pour faire évaporer 200 mL d'eau ?
1989000 J est bien l'énergie que fournira la plaque de 750 W a la casserole ?
Si tu arrondis à un seul chiffre significatif, ce serait plutôt 0,9 L
Mais on peut conserver deux chiffres quand même pour le résultat intermédiaire.
2,0 L - 0,88 L = 1,12 litre
Que l'on peut arrondir à 1,1 litre
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