Calcul de la chaleur massique d'une solution

[invite20bdbff7]

Bonjour,

Je suis face à un épineux problème. Je dois calculer la consommation d'énergie d'un bain de Watt. Il s'agit d'une solution à 350g/l de sulfate de nickel, 50g/l de chlorure de nickel et 40 g/l d'acide borique. La solution doit être maintenue à environ 60°C.

Pour claculer la consommation d'énergie de ce bain, je dois connaitre la chaleur massique de la solution. On m'a affirmé qu'elle était sûrmement très proche de la chaleur massique de l'eau. Est ce exact ???

Le cas échéant comment peut-on calculer la chaleur massique d'une solution sur base de sa composition.

Super merci à ceux qui m'aideront
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[mach3]

Quand les concentrations de la solution sont relativement faibles, on peut sans sourciller négliger leur influence sur la chaleur massique du mélange qui sera assimilable à celle de l'eau. Dans ton cas je suis inquiet quant à la concentration du sulfate de nickel me parait assez élevée (pas loin d'un tier en masse de solution...).

m@ch3

[invite20bdbff7]

Oui, effectivement la concentration du sulfate de nickel est énorme. C'est bien pour cela que je me delande si la chaleur massique de la solution pourra encore être approximée par la chaleur massique de l'eau ...

Comment peut-on le savoir ???

[mach3]

en la mesurant, c'est la meilleure manière à mon avis, à moins qu'il y ait des tables sur la chaleur massique d'une solution de sulfate de nickel en fonction de sa concentration quelque part... mais où?

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

La connaissance de la chaleur massique de la solution ne t'avancera pas vraiment dans la mesure où tu desire connaitre la quantité d'energie necessaire pour maintenir la solution à 60°C.

Ce qu'il faut connaitre ce sont les pertes d'energie caloriques de ton bain à 60°C (pour une temperature ambiante donnée).

Ce genre de mesure ne devrait pas trop te poser de probleme; il suffit de mesurer le courrant moyen consommé par la regulation du bain.
Je suppose que la regulation est un simple thermostat; il faut donc mesurer le courrant pendant le cycle de chauffe et le multiplier par le rapport des durées de mise en chauffe / durée totale (en prenant bien sur un nombre de mesures suffisantes pour minimiser les incertitudes).

[invite20bdbff7]

Tu as raison sur certains points. Je pourrais en effet me baser sur le courant utilisé pour maintenir le bain. Cependant, en pratique, il s'agit d'une industrie qui n'a pas de copteur spécifique qui lui permettrait d'isoler la consommation de ce bain de ses autres consommateurs électrique. En gros, il n'y a qu'un comteur général pour toute l'entreprise. C'est donc difficile d'isoler la consommation des bains.

D'autre part, je ne peux pars me contenter d'évaluer les pertes thermiques dans la mesure où les bains ne sont pas maintenus à température la nuit. Il faut donc les réchauffer le matin et c'est cela qui coûte le plus cher.

Je pense que le seul moyen d'avoir une valeur précise de la chaleur massique est de la mesurer expériementalement. Ce que je ne suis pas en mesure de faire.

Je vais donc me baser sur l'approximation chaleur massique de la solution = chaleur massique de l'eau

Qu'en pensez vous ?

[invite2313209787891133]

Meme si la phase de chauffe coute cher le maintient en temperature est surement beaucoup plus energivore, et de toute façon il faut comptabiliser les 2 si tu veux rendre un rapport credible.

Je me doute bien qu'il n'y a pas de compteur electrique sur chaque appareil electrique: Pour evaluer la conso tu n'as besoin que d'une pince amperemetrique (et eventuellement un electricien, toute entreprise possede au moins ça en stock).

Il faut mesurer la durée de la mise en chauffe au demarrage (ne me repond pas que la machine n'est pas equipée d'un compteur horaire, ta montre suffit).

Cette durée vas permettre d'evaluer l'energie consommée par la mise en chauffe.

Une fois le bain en temperature il suffira de chercher le rapport des durées de chauffe / la durée totale, il doit probablement y avoir un petit voyant qq part (sinon tu garde l'oeil sur l'indication de la pince).

[invite2313209787891133]

En tout cas ce qui est sur c'est que si tu passe par le biais de la chaleur massique de la solution pour faire tes calculs tu vas passer pour une buse; à la limite contente toi simplement de la noter quelque part à titre informatif.

Si tu y tiens vraiment je te la calculerais.

[Thrr-Gilag]

Surtout que les calculs à partir de la chaleur massique ne rendront en aucun cas compte des pertes thermiques du bain même pendant la phase de chauffe.

Bref, le plus simple, et le plus sûr c'est bien de mesurer ton intensité, et de vérifier pendant combien de temps ça le fait (pour la mise en chauffe), et mesurer la longeur d'un cycle de chauffe et sa fréquence d'apparition dans le journée pour la tenue en température.

[invite20bdbff7]

Effectivement,

J'aurai une mesure beaucoup plus précise en calculant la consommation électrique du bain. J'irai plonger mes mains dans le camboui avec mes pinces !!!

Merci pour l'info ça m'a en tout cas permis de voir plus clair.

Dudulle, pour la chaleur massique, je vais pas te demander de la calculer, mais si tu sais me donner l'info comment faire, ce serait cool. Cela me permettra d'avoir un résultat théorique que je pourrai confronter avec les résultats expérimentaux (pour vérif).

Merci !!