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Transfert thermique

Posté par
Nullesenphysique
29-04-14 à 21:45


bonjour,
j'aurais besoin d'aide pour terminer cette excercice.

On peut chauffer de l'eau avec deux appareils : une bouilloire ou un thermoplongeur.
On note - la puissance électrique consommée par le bouilloire de 2200W et 750W pour le thermoplongeur
- capacité thermique massique de l'eau : c(eau)=4.18*10^3 J.kg^-1.K^-1
- mase volumique de l'eau P(0)=1.00Kg.L^-1 à toute température.

1. Donner l'énergie Q1 qu'il faudra fournir pour permettre à 1L d'eau d'élever sa température de 50° c

2. L'energie Q1 est fournie par la bouilloire et toute l'énergie életrique W(e) consommée par la bouilloire sert au chauffage de l'eau.

a. Le bouilloire reçoit l'énergie par quel mode de tranfert ? Par conduction
b. L'energie est transmise à l'eau par quel mode de tranfert ? Par conduction
C. Décrire microscopiquement l'effet sur l'eau de cette énergie reçue
D. Définir le rendement r de la bouilloire et montrer qu'il vaut 1
E. En déduire que l'énergie consomoée par la bouilloire vaut W(e)=2.1.10^2kJ
e. En déduire la durée de chauffe
f. Determiner la durée de chauffe pour le thermoplongeur dans les memes conditions.

Réalisation expérimentale

1. Justifier que les durées réelles de chauffe seront plus grandes que les durées déterminées précedemment
2. La durée mesurée pour élever 1L d'eau de 50°C dans la bouilloire est de 1min55s
Quelle est l'énergie reçue par la bouilloire pendant cette durée ? énergie interne U
3. En déduire le rendement réel de la bouilloire
4. La bouilloire utilisée est vendue comme assurant une très bonne isolation du contenu. Peut-on en déduire qu'elle ne participe pas elle-même aux échanges énergétiques?
5. Le thermoplongeur est plongé dans une casserole contenant 1 L d'eau. Le rendement calculé est de 60%
A. En déduire la durée de chauffe nécessaire pour élever de 50 degrés C le contenu de la casserole
B. comment expliquer ce rendement relativement faible ? Lequel des deux appareils vaut-il mieux utiliser ?

Merci d'avance

Posté par
Nullesenphysique
re : Transfert thermique 29-04-14 à 21:53

1.Q1= 209000 J
2. A. Par conduction
B. Par conduction
C.J'ai pas trouvé la réponse a la question c.
D. Le rendement est égale a 1 parce qu'en on suppose que il n'y a pas de pertes d'énergie
E. J'ai pas trouvé 2,1*10^2 kJ
F.pour la durée j'ai trouvé 95s
G pour le thermoplongeur j'ai trouvé 278,7 s
Et après je ne sais pas comment continuer

Posté par
Coll Moderateur
re : Transfert thermique 30-04-14 à 07:49

Bonjour,

1. Oui 209 000 J = 209 kJ = 2,09.102 kJ 2,1.102 kJ

Tu pourrais peut-être reconsidérer ta réponse à la question 2.E

D'accord pour le reste.

Quelle est la définition du rendement que tu pourras utiliser pour la deuxième partie ?

Posté par
Nullesenphysique
re : Transfert thermique 30-04-14 à 08:26

Le rendement c'est le produit entre l'énergie reçue et l'énergie consommée. Donc q1/We?
Et je comprends pas la question 2c.

Posté par
Coll Moderateur
re : Transfert thermique 01-05-14 à 07:29

Le rendement n'est pas un produit, c'est un quotient
Quotient de l'énergie utile à l'énergie consommée
_________

Macroscopiquement quand de l'eau reçoit de l'énergie, sa température augmente.
Microscopiquement que se passe-t-il au niveau des molécules d'eau quand l'eau reçoit de l'énergie ?



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