Bonjour J'ai un dm de chimie et je sèche sur les questions je pense avoir trouve la 1-3 et 5 mais n'ayant pas confiance en moi, pouvez vous m'aider Merci d'avance Lilou
La différence s'explique par l'énergie supplémentaire qui a été nécessaire pour élever la température de l'eau de 0°C à 5°C et pour compenser les pertes thermiques du système.
5) ΔENEC = c(eau) x ρ(eau) x V x ΔT
avec c(eau) = 4180 J.kg⁻¹.K⁻¹, ρ(eau) = 1 kg.L⁻¹, V = 1 L et ΔT = 90 - 15 = 75°C
Soit ΔENEC = 4180 x 1 x 1 x 75 = 313500 J
6) Δt = ΔENEC/PCH = 313500/1600 ≈ 195,9 s soit 3 min et 16 s environ
7) La température a continué à croître et a dépassé la température de vaporisation de l'eau à pression atmosphérique, soit 100°C. En effet, l'énergie apportée pendant les 10 minutes de chauffe vaut :
ΔE = PCH x Δt' avec Δt' = 10 min = 600 s
Soit ΔE = 1600 x 600 = 960000 J
La température aurait donc ou atteindre : θ₀ + ΔT' avec
ΔT' = ΔE/c(eau)xρ(eau)xV = 960000/4180 ≈ 230° donc une partie de l'eau s'est vaporisée.
Au bout des 10 min, ont donc coexisté 2 états : liquide et gazeux.
ΔE - ΔENEC = 960000 - 313500 = 646500 J
Cette énergie supplémentaire apportée a été consommée pour vaporiser une partie de l'eau :
Etoile82
alors je ne sais plus peut tu m'éclairer cordialement
scoladan
je pense que "la véritable puissance de chauffe" est bien la partie utile de la puissance électrique consommée, le reste étant des pertes liées à la transformation énergie électrique vers énergie des radiations micro-ondes. Donc on se base sur le rendement. D'ailleurs le résultat est confirmé au 3) puisqu'on trouve bien 20 kJ.
Etoile82
Ok merci beaucoup pour tes précisions et toutes tes explications
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Bonjour,1) L'eau du thé passe de l'état solide à l'état liquide (fusion)
2) Puissance de chauffe = Puissance électrique x Rendement
Soit PCH = 900 x 50% = 450 W
3) ΔE = PCH x Δt = 450 x 44 = 19800 J ≈ 20 kJ
4) L(Fus) = 333 kJ.kg⁻¹ et ρ(eau) = 1000 kg.m⁻³ = 1 kg.L⁻¹
⇒ ΔEFUS(Thé) = ρ(eau) x V x L(Fus)
soit ΔEFUS(Thé) = 1 x 50.10⁻³ x 333 = 16,65 kJ
On constate que ΔEFUS(Thé) < ΔE
La différence s'explique par l'énergie supplémentaire qui a été nécessaire pour élever la température de l'eau de 0°C à 5°C et pour compenser les pertes thermiques du système.
5) ΔENEC = c(eau) x ρ(eau) x V x ΔT
avec c(eau) = 4180 J.kg⁻¹.K⁻¹, ρ(eau) = 1 kg.L⁻¹, V = 1 L et ΔT = 90 - 15 = 75°C
Soit ΔENEC = 4180 x 1 x 1 x 75 = 313500 J
6) Δt = ΔENEC/PCH = 313500/1600 ≈ 195,9 s soit 3 min et 16 s environ
7) La température a continué à croître et a dépassé la température de vaporisation de l'eau à pression atmosphérique, soit 100°C.
En effet, l'énergie apportée pendant les 10 minutes de chauffe vaut :
ΔE = PCH x Δt' avec Δt' = 10 min = 600 s
Soit ΔE = 1600 x 600 = 960000 J
La température aurait donc ou atteindre : θ₀ + ΔT' avec
ΔT' = ΔE/c(eau)xρ(eau)xV = 960000/4180 ≈ 230° donc une partie de l'eau s'est vaporisée.
Au bout des 10 min, ont donc coexisté 2 états : liquide et gazeux.
ΔE - ΔENEC = 960000 - 313500 = 646500 J
Cette énergie supplémentaire apportée a été consommée pour vaporiser une partie de l'eau :
LVAP = 2250 kJ/kg⁻¹ à 100°C, soit 2250 J.g⁻¹
Donc la masse vaporisée m' est de :
m' = 646500/2250 ≈ 287,3 g
Il reste donc dans le récipient :
m eau(liquide) = 1000 - 287,3 ≈ 712,6 g