Bonjour,
afin de concevoir un système de chauffage d'eau (10 litres) précis à l'aide d'un thermoplongeur de 200W, j'aurai aimé pouvoir quantifier la valeur de l'augmentation de température (augmentation de 1°C) après l'arrêt du thermoplongeur du fait de son inertie c'est à dire du temps qu'il met à se mettre à température ambiante.
Merci.
Bonjour,
Ce que tu demandes est un calcul de calorimétrie.
Il faut connaitre certaine grandeur caractéristique de l'installation.
Notament la capacité calorifique du thermoplongeur (ou sa capacité thermique massique multiplié par sa masse). Appelons cette capacité thermique C.
Alors la quantité de chaleur que le thermoplongeur apportera en plus à l'eau c'est :, les températures en Kelvin.
Ensuite il faut calculer de combien s'élève la température de l'eau par l'apport de cette énergie :
Finalement l'augmentation de température est égale à :
4185 c'est la capacité thermique massique de l'eau.
En espérant t'avoir aidé.
L'aspect temporel a été négligée, si l'instalation est adiabatique (pas perte avec l'extérieur) alors les quantités calculées sont bien les états finaux à l'équilibre thermodynamique en fonction des températures et capacité de départ.
Merci Youry mais il y a un truc que je ne comprends pas:
dans la formule permettant de calculer la quantité de chaleur apportée par le thermoplongeur en plus, on prend la valeur de Tthermo lorsque l'on coupe l'alimentation de ce dernier?
Mais entre le moment où l'on coupe l'alimentation et le moment où la température du thermoplongeur devient égale à celle de l'eau, on a pas la même valeur de température tout le temps, la température diminue.
Effectivement tu as raison, mais l'aspect temporel n'est pas pris en compte. Faisons un autre bilan énergétique, entre état initiaux et état finaux.
Etat initial :
Q1 = 4185*MasseEau*Teau + C*Tthermo
Etat final (équilibre thermique) :
Q2 = ( 4185*MasseEau + C ) * Tfinal
Q1=Q2 car pas d'apport et pas de perte dans système.
4185*MasseEau*Teau + C*Tthermo = ( 4185*MasseEau + C )*Tfinal
4185*MasseEau(Teau-Tf) = C*(Tfinal - Tthermo)
Une erreur c'est glissée dans mon post d'avant, toute mes excuses, je m'en suis rendu compte en voulant te répondre.
Dans ce bilan tu vois que l'on considère que la quantité de cjaleur est constante dans le système, de plus on impose que la température est homogène à la fin. La dynamique de l'échange est inconnue ce peut être lent, rapide mais ça n'apporte rien. Tu désire connaitre l'état finale est c'est possible ainsi. Pour avoir l'idée de temps c'est impossible, il faut un critère de convergence car plus Tthermo va se reapprocher de Teau est plus la vitesse du transfert (le débit de joule de l'un vers l'autre) est faible. En fait l'équilibre thermodynamique n'est atteint qu'au bout d'un temps infinie.
