Thermodynamique

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 09h07

Bonjour, je commence tout juste la thermodynamique, et je souhaitais m'entraîner sur des exercices. J'en ai trouvé un, mais j'avoue rester assez perplexe dessus... pouvez-vous m'apporter de l'aider? Merci d'avance.

Vous prélevez directement au robinet $\text{[math]}$ d'eau dans une casserole (prise sur une étagère de la cuisine) que vous mettez à chauffer sur un brûleur à gaz. Vous quittez momentanément la pièce mais votre absence ayant duré plus longtemps que prévu, au retour, l'eau bout depuis un certain temps et il ne reste plus que $\text{[math]}$ dans la casserole. Comme il vous faut absolument un demi-litre d'eau à $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ vous complétez le niveau...

i. Vous aviez le choix entre deux casseroles de tailles rigoureusement identiques, l'une en inox, l'autre en aluminium. Laquelle avez-vous utilisée dans un souci d'économie d'énergie?

>> Celle qui consomme le moins d'énergie pour être élevée en température à priori... mais comment faire?

ii. Evaluez la quantité de chaleur qui a été transférée au système entre le moment où vous avez allumé le brûleur et le moment où le chauffage a été interrompu. Formulez les approximations nécessaires à cette évaluation.

>> Je pense qu'il a fallu élever la température de l'eau jusqu'à la température d'ébullition puis évaporer la partie manquante. Mais que rédiger?

iii. Du travail a-t-il été échangé? Si oui quelle quantité?

iv. Faut-il à nouveau chauffer l'eau après que le niveau ait été complété?

>> Là j'en sais rien honnetement...

Données:
La température de la cuisine est de $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ et la pression est de $\text{[math]}$ .
La température de l'eau en sortie du robinet est de $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ .

Volume de métal dans une casserole (à $\text{[math]}$ ): $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$

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Cela est quelque peu contraire à la charte du site étant donné que je ne précise pas où sont mes difficultés et que j'écris le problème entier... c'est parce que je souhaiterais une aide ou des méthodes pour commencer, pour chaque question, si vous le pouvez bien entendu. Je vous remercie d'avance.

P.S: Dans l'une des données ci-dessus, il est écrit: Volume de métal dans une casserole (à $\text{[math]}$ ): $\text{[math]}$ . Pourquoi la température est-elle précisée? A ce que je sache, le volume d'un objet ne change pas en fonction de la température ambiante .. si?

**mtheory** · 25/10/2005, 09h24

Salut!
Il faut que tu utilises la relation entre quantité de chaleur Q échangée par un système et sa masse M ,la temperatureT,sa capacité calorifique C.
Simple application de la conservation de l'énergie

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 09h40

ok merci mtheory

Mais c'est pour la question 1°) ça n'est-ce pas?
Pour la 2°) c'est conservation de l'énergie.. mais ne faut-il rien mettre d'autre?
Et que penses-tu des deux dernières questions?

Encore merci, bonne journée!

**mtheory** · 25/10/2005, 09h45

Envoyé par dj_titeuf

ok merci mtheory

Mais c'est pour la question 1°) ça n'est-ce pas?
Pour la 2°) c'est conservation de l'énergie.. mais ne faut-il rien mettre d'autre?
Et que penses-tu des deux dernières questions?

Encore merci, bonne journée!

Ce que je t'ai dis s'applique pour répondre en détail à toutes les questions.Il y a des calculs à faire pour démontrer ce que tu dis dans chaque question.C'est une application directe des bases du cours

.
C'est pourquoi je ne t'en dis pas plus pour rester dans la charte à ce stade.

Tu peux donner la relation entre Q ,M,C,T ?

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**Djef** · 25/10/2005, 09h50

Salut,

le volume de la casserole évolue avec la température. En effet les métaux et autres alliages se dilatent lorsque la température augmente. Par contre la masse n'évolue pas donc le produit masse volumique * volume est constant. C'est pourquoi on te donne le volume et la masse volumique à la même température de 293K. Une fois que tu as calculé ta masse à 293K, tu as la masse quelque soit la température.

Voilà j'espère que ce n'est pas trop confus

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 10h08

Envoyé par mtheory

Tu peux donner la relation entre Q ,M,C,T ?

Je pense oui! $\text{[math]}$

>> Merci à toi aussi Djef Je vais regarder ça de plus près à nouveau ...

**mtheory** · 25/10/2005, 10h10

Envoyé par dj_titeuf

Je pense oui! $\text{[math]}$

>> Merci à toi aussi Djef Je vais regarder ça de plus près à nouveau ...

il ne te reste plus qu'à appliquer la formule.

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 10h12

ok! J'essaye tout ça, et je vous tiens au courant de mon avancement

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 10h36

Une petite question: en ce qui concerne la variation de température, dois-je tout simplement tenir compte du fait que l'on doit faire passer l'eau de $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ à $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ , où dois-je considérer la température même du métal de la casserole? Si tel est le cas, comment faire...?

**mtheory** · 25/10/2005, 10h48

Envoyé par dj_titeuf

Une petite question: en ce qui concerne la variation de température, dois-je tout simplement tenir compte du fait que l'on doit faire passer l'eau de $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ à $\text{[math]}$ ° $\text{[math]}$ , où dois-je considérer la température même du métal de la casserole? Si tel est le cas, comment faire...?

Normalement je tiendrai compte du métal de la casserol mais c'est peut être négligeable ,à toi de faire des estimations numériques

A+

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 11h11

Et comment tenir compte du métal??

invite19431173 · 25/10/2005, 11h17

Tu as la capacité calorifique du métal, je pense qu'on suppose qu'il est à la même température que l'eau...

**mtheory** · 25/10/2005, 11h18

Envoyé par dj_titeuf

Et comment tenir compte du métal??

ben t'as V , $\text{[math]}$ et C nan ?

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 19h24

Moi j'aurais dit, par exemple pour l' $\text{[math]}$ :

$\text{[math]}$

Mais si cela est correct, pourquoi est-il précisé la température de la pièce ainsi que la pression (tous deux supposées constantes)?

invitec13ffb79 · 25/10/2005, 23h08

mtheory ...? Qu'en penses-tu?

invitec13ffb79 · 26/10/2005, 09h49

Après réflexion, je pense qu'on doit pouvoir négliger la température de la pièce pour cette question...non?

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