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Niveau maths sup
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Themodynamique cafetière

Posté par
delrom98
15-08-17 à 17:10

Bonjour,

Voici l'exercice:

Pour préparer un café, une cafetière doit porter la quantité d'eau correspondant à une
tasse (V = 10mL) à la température d'ébullition (T = 373K) en 30 secondes.

1. Quelle puissance doit avoir la résistance de chauffe (on supposera que 50% de l'énergie électrique est transmise directement au liquide initialement à 293K).

Je ne vois pas du tout comment faire. Merci d'avance de votre aide.

Posté par
vanoise
re : Themodynamique cafetière 15-08-17 à 17:22

Bonjour
Il suffit de calculer la quantité de chaleur (transfert thermique) effectivement reçue par l'eau, quantité égale à la variation d'entropie de l'eau puisque l'échauffement s'effectue sous pression constante. Cela ne doit pas poser de problème puisque tu connais l'augmentation de température et la capacité thermique massique de l'eau liquide. Je suppose que l'état final correspond à de l'eau seule à 100°C ; la vaporisation de l'eau n'intervient pas.
Tu détermines ensuite la quantité totale de chaleur fournie en tenant compte des pertes...
Ensuite : l'énergie fournie est le produit de la puissance par la durée.

Posté par
delrom98
re : Themodynamique cafetière 15-08-17 à 17:27

Q=0.01*4180*(373-293)=3344 J

Energie totale=3344*2=6688 J  en tenant compte des pertes.

E=P*t d'où P=6688/30=222.93 W

Est ce bien ça ?

Posté par
vanoise
re : Themodynamique cafetière 15-08-17 à 22:13

Citation :
Est ce bien ça ?

Oui !
Juste une remarque ; tu as dû apprendre dès le secondaire qu'il convient d'arrondir le résultat final en fournissant autant de chiffres significatifs que n'en fournit la donnée la moins précise de l'énoncé. Lorsque l'énoncé n'est pas très cohérent sur ce sujet, je te conseille d'arrondir à 3 chiffres significatifs : assez pour ne pas être taxé d'imprécision sans pour autant fournir tous les chiffres de ta calculatrice, ce qui serait lourdement sanctionné un jour de concours (presque autant que de laisser un résultat final sous forme de fraction ou de racine carré !)



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