Bonjour je n'arrive pas à faire la question b.
Voici l'enoncé :
Dans les bars pour chauffer les boissons on y fait passer un courant de vapeur d'eau.
Soit un volume V1 = 250mL de lait à T1 = 20°C. On souhaite le porter à température T = 50°C.
Pour cela on met en contact avec une masse m2 de vapeur d'eau dont la température initiale est de T2 = 100°C. La pression est constante à 1 Atm.
a) Définir le système isolé et les deux sous-systèmes qui échangeront de l'énergie.
Il y a le système isolé qui est l'Etat final. Soit la Masse m2 inconnue d'eau avec le volume V1 de lait + La température finale T à 50°C et pression = 1 atm.
Le SS1 : Le lait passe de 20 à 50°C Donc changement de température.
Le SS2 : L'eau passe de 100°C à 50°C => Changement de température + changement d'état du gaz à liquide.
b) Exprimer les énergies échangées durant la transformation. Déterminer la masse de vapeur d'eau utilisée.
Q1 = (T-T1) * C(lait) * m(lait). Ici on considère que C(lait)=C(eau)
De plus m(eau) = m(lait). On a rho de l'eau soit p = 1000kg/m3.
Donc Q1 = (T-T1) * C(eau) * m(eau) * V1
Donc Q1 = 31 388 J.
Q2 = (T-T2) * C(eau) * m(eau) + L(vap) * n(eau). Ici L(vap) c'est la chaleur latente de vaporisation de l'eau qui vaut L(vap) = 44 kJ/mol.
Il faut donc isoler m(eau) pour trouver sa masse mais je n'arrive pas à la trouver car on ne connait pas n(eau) et donc j'ai deux inconnus dans l'équation. Merci de votre aide.
Bonjour
Je crois que tu as compris l'essentiel mais tu t'embrouilles un peu dans les notations.
la quantité d'eau est : n(eau)=m2/M où M est la masse molaire de l'eau.
Ton résultat est totalement irréaliste. Tu as sans doute vu fonctionner un percolateur ; sinon, il faut savoir que les quantités de chaleurs échangées par changement d'état sont beaucoup plus importantes que celles échangées par simple variation de température. Il faut donc très peu de vapeur d'eau pour réchauffer la boisson.
Revois tes calculs et en particulier les problèmes d'unités kilogramme ou gramme ; kilojoule ou joule...
Bonjour nat2108,
Je ne suis pas expert mais je crois que tu as fait une erreur dans ton 1er message : tu supposes que m(eau) = m(lait) ;
- on peut dire que rho (eau) = rho(lait) ;
- perso j'ai pris : chaleur massique du lait = 3800J/kg.°C ;
- chaleur massique de l'eau = 4180 J/kg.°C
- chaleur latente de vaporisation de l'eau = 2257kJ/kg ;
et, sauf erreur, je trouve que m(eau) = 12g
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