Thermodynamique

[invite5f4459ea]

BONJOUR CHERS AMIS !

s'il vous plait je n'arrive pas a démarré cet exercice ,aidez moi!




exercice
une bouilloire électrique ,de puissance 1000watts est utilisée pour porter a ébullition 600ml d'eau initialement a 20degre Celsius et sous la pression 10puissance5 pa .en supposant la bouilloire parfaitement isolée thermiquement et l' énergie électrique est intégralement transmise a l' eau .

1)quelle quantité d'eau liquide reste-t-il dans la bouilloire après 5 minutes de chauffage?

2)calculer delta H des 600ml d'eau pendant cette duree.

donnée:masse volumique de l'eau=1,00g.cm-3, Cp de H2O(l)= Cpde H2O(g)=75,2J.K-1.mol-1 ,delta Hvap(H2O,373K)=40,6Kj.mol-1
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[jeanne08]

La valeur de Cp H2O liquide n'est pas égale à celle de H2Og ... relis bien ton énoncé.
indications : une puissance P est énergie / temps donc tu peux calculer l'énergie totale dégagée en 5 min. Cette énergie va servir à :
1) amener l'eau liquide à t°C
ou 2) à amener l'eau liquide à 100°C puis à vaporiser une partie ( ou tout ) de l'eau liquide ...

[invite5f4459ea]

EXCUSE MOI mais pense que mon exercice a été bien dirige et bien relut

[invite5f4459ea]

s' il vous plait j' essai avec la méthode mais j'y n'arrive pas soyez plus claire avec explication.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Bonjour

s' il vous plait j' essai avec la méthode mais j'y n'arrive pas soyez plus claire avec explication.

jeanne08 t'as donné des pistes pour résoudre ton exercice. Présente nous au moins ce que tu as fait pour savoir où tu bloques.

[invite5f4459ea]

j'ai calcule la Qtotal=p.t
1000*60*5=300000
Qvap=integrale (ncp de H2O(l))dt de 273 a 298 or on: n=m/M et m=a*v
de plus on a Qtotal=Qvap+Qechan implique que Qechan=Qtotal-Qvap
mais g ne comprend plus la suite

[jeanne08]

- d'abord Q fournie par la résistance chauffante est égale à 300000 quoi ?
- ensuite, l'eau ne se vaporise qu'à 100 °C donc il faut tout d'abord la chauffer et si elle atteint 100 °c alors elle se vaporisera partiellement ou totalement
- donc tu calcules d'abord la quantité de chaleur nécessaire au passage de 600 mL d'eau ( combien de mol ? ) de 20°C à 100°C
- tu peux ensuite vaporiser une certaine quantité d'eau ...

note : toutes les opérations sont faites à pression constante donc les quantités de chaleur sont des variations d'enthalpie ...

[invite5f4459ea]

OK si je comprends bien on a Qfourni=300000j
Qvap=integral (ncp)dt 293 a 373
an: Qvap=0,6*1,00*75,2*[373-293]/18
Qvap=200,53j
maintenant on me demande de calculer la quantite de l'eau liquide restante apres 5 minute
et j aimerai savoir comment calculer ?

[jeanne08]

On ne vaporise pas l'eau tant qu'elle n'a pas atteint 100°C . on commence donc par chauffer l'eau de 20 à100°C : Qchauffage = integrale de n cp dT ... il faut donc savoir combien il y a de mol d'eau dans 600 mL d'eau et faire attention aux unités...
Ensuite on peut vaporiser partiellement l'eau ...

[invite5f4459ea]

BONJOUR!

D'accord je ferai attention avec les unités ce que j'aimerai savoir sait que le nombre de mole dont vous parliez c'est n=m/M; si oui
Donc dans 600ml d'eau il y a : m=1,00*0,6 car m=a*v
m=0,6 g
n=0,6/18
n=0,033mol alors dans 600ml d'eau on a 0,033mol
Qechanger=0,033*75,2*[373-293]
= 198,52kj
après Qechanger que dois -je faire?

[jeanne08]

600 mL d'eau ... cela ne fait pas 0,6 g d'eau ; m(en g ) = a*v avec a = 1g/cm3 et v=...cm3ensuite n ( mol) = m(g) /M(en g:mol)
Q = n ( mol) *Cp (J/K/mol) *(373-293)( K) ... et cela donne Q en ...
Pour la suite (vaporisation partielle de l'eau ) il faut que tu réfléchisses un peu ...

[invite5f4459ea]

effectivement vous avez parfaitement raison jeanne08 mais sachiez que je me donne a fond pour traiter cet exercice . comme le dites m=600*1
m=600g
n=600/18
n=33,33mol
Q=33,33*7520*80
=200511328J

Je comprends pas ce que voulez vous dire par rapport a la vaporisation partielle de l'eau

[jeanne08]

-Il y a encore une erreur dans le calcul de Qchauffage ... d'où sort ce 7520 ? Il faut reprendre les calculs en faisant très attention . Il est par ailleurs inutile de faire figurer tous le chiffres donnés par la calculette ...4 chiffres significatifs suffisent
-qu'appelle t on enthalpie de vaporisation ? ... il faut savoir cela pour faire la suite !

[invite5f4459ea]

La temperature de vaporisation c'est la température au cours duquel l 'eau change d’état (atteint sa température d’ébullition)
on a Qtatale=Qechange+Qrestante
Qrestante=Qtotale-Qechange
= 300000-200513280
= -200213280j
voici ce que je trouve pour Qrestante

[jeanne08]

ll faut d'abord ne pas te tromper dans le calcul de Q chauffage
Ensuite il faut regarder ce que l'on appelle enthalpie de vaporisation ( encore appelée chaleur latente de vaporisation ) pour faire la suite.

[invite5f4459ea]

merci !
comme ça pour calculer Qrestante on fait:
Qrestante=Qtotale-Qechange-deltaHvap
n' est pas?

[jeanne08]

Il me semble que tu ne lis pas les précédents posts . Je te dis
- de calculer correctement la quantité de chaleur nécessaire au chauffage
- de définir l'enthalpie de vaporisation ( ou chaleur latente de vaporisation ) pour continuer l'exercice
Je renonce à t'aider plus avant . Peut être trouveras tu un autre forumeur pour t'aider ...

[invite5f4459ea]

Je te remercie pleinement pour ta contribution j’essaierai de prendre en compte tous les paramètre peut être que je vous enverrai d'autre exercices