Probleme "rigolo" de physique de la vie courante ....

[invite7038d1f3]

Bonjour a tous voici des questions aux quelle j'ai eu a repondre lors d'un examen je suis curieuse de connaitre vos reponses pour pourvoir les comparer aux miennes !!
1) vous avez une tasse de the chaud et un peu de lait.Le telephone sonne. Que devez vous faire pour garder la tasse chaude le plus longtemps possible?
a) ajouter le lait tout de suite et repondre
b) n'ajouter le lait que quand vous raccrochez
Justifier.

2) Quand vous voulez faire bouillir de l'eau, quel est le role du couvercle

3) Quand vous plongez un termometre a mercure dans l'eau chaude; le niveau du mercure commence a descendre puis monte. Pourquoi?

4) Le procéde de lyophilisation consiste a diminuer la température, puis augmenter la pression puis augmenter la temperature. En utilisant un diagramme de phases de l'eau, expliquer l'interet du procede.

merci de votre aide
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[inviteaa85155c]

Donne tes réponses, on te dira ce qu'on en pense !

[CoucouHibou]

Bonjour,

en lisant ces questions, j'ai l'impression de voir un sujet des Mines... Essaye plutôt de répondre à ça : sur les quatre questions que tu proposes, deux sont absurdes (la cause de l'absurdité pouvant venir d'une base totalement fausse), saurais-tu les trouver ?

Bon courage, cordialement,

Hibou

[invite29a482b9]

C'est rigolo les gens qui répondent à une question par une autre question, il parait que ça leur laisse le temps de réfléchir...

2. -> le couvercle sert à ne pas en foutre partout...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Karibou Blanc]

1) vous avez une tasse de the chaud et un peu de lait.Le telephone sonne. Que devez vous faire pour garder la tasse chaude le plus longtemps possible?
a) ajouter le lait tout de suite et repondre
b) n'ajouter le lait que quand vous raccrochez
Justifier.

Si le lait est froid, il vaut mieux le mettre en dernier, car il va "brutralement" refroidir le thé.

2) Quand vous voulez faire bouillir de l'eau, quel est le role du couvercle

Quand on commence à faire chauffer de l'eau, on active l'évaporation. L'évaporation se résume grosso modo à voir petit à petit disparaitre de la casserole les molécules d'eaux les plus "chaudes", cad celles qui ont une vitesse des plus élévées. Commel la temperature est une mesure moyenne de la vitesse (d'agitation) des molécules d'eau, si on laisse les plus rapides s'échapper, la température aura plus de mal à augmenter qui si on les conserve dans la casserole, d'ou l'utilité d'un couvercle: "accélérer" l'ébulition, et au passage écomoniser de l'énergie, sinon on gaspille des KWh à faire évaporer de l'eau.

il me faut réfléchir un peu plus pour les deux autres

[Thwarn]

C'est rigolo les gens qui repondent n'importe quoi, il parait que ça leur le temps de réflechir...

[invite29a482b9]

ça c mieux, mais ma réponse reste valable !

pour le thermomètre : je propose que le verre se dilate au début, et que la petite bulle où se trouve le mercure grossit, et donc celui ci baisse dans le thermomètre. Après, c'est la dilatation du mercure qui l'emporte, et il remonte...

[Coincoin]

Salut,
Pour ce qui est du couvercle, je pense que même sans évaporation, il est intéressant de garder l'air juste au-dessus de l'eau. Si on ne met pas de couvercle, cet air chaud va être entrainé par convection au plafond. On chauffe donc toute la cuisine.

Pour le thermomètre, je ne connais pas la réponse, mais j'ai pensé, comme Martien52, à la dilatation du verre.

[invite29a482b9]

c'est rigolo ce genre de problèmes... vous connaissez celui, presque connus de tous, qui consiste à mesurer la hauter d'un batiment avec un baromètre ?

[invitec00fa9f6]

Le thé j'en sais rien. J'en bois pas. Pas assez alcoolisé (voire pas du tout). Mais le couvercle permet d'augmenter la tension de vapeur et donc de porter la flotte au delà de 100°c.

[YBaCuO]

Si le lait est froid, il vaut mieux le mettre en dernier, car il va "brutralement" refroidir le thé.

Personnellement j'ajouterais le lait de suite. En diminuant la température dès le départ, le gradiant thermique avec le milieu extérieur devient plus faible donc les échanges thermique aussi. Je suppose que l'augmentation de la surface d'échange dû à l'augmentation du volume est négligeable.

[invite0e4ceef6]

Bonjour a tous voici des questions aux quelle j'ai eu a repondre lors d'un examen je suis curieuse de connaitre vos reponses pour pourvoir les comparer aux miennes !!
1) vous avez une tasse de the chaud et un peu de lait.Le telephone sonne. Que devez vous faire pour garder la tasse chaude le plus longtemps possible?
a) ajouter le lait tout de suite et repondre
b) n'ajouter le lait que quand vous raccrochez
Justifier.

ajouter de suite afin d'éviter l'évaporation de l'eau.

2) Quand vous voulez faire bouillir de l'eau, quel est le role du couvercle

il empèche l'évaporation de l'eau et maintient une certainne présion de vapeur au dessus du liquide, moins de perte de vapeur, donc moins d'évaporation, chauffage un poil plu rapide, plus économe.

3) Quand vous plongez un termometre a mercure dans l'eau chaude; le niveau du mercure commence a descendre puis monte. Pourquoi?

le verre du thermomèter est le premier a se dilater, le mercure descend

4) Le procéde de lyophilisation consiste a diminuer la température, puis augmenter la pression puis augmenter la temperature. En utilisant un diagramme de phases de l'eau, expliquer l'interet du procede.

j'sais pas
merci de votre aide [/QUOTE]

[invite29a482b9]

explique un peu plus le coup de l'évaporation de l'eau... enfin stp

[invitec00fa9f6]

Bien vu pour le verre du thermomètre.

[invite0e4ceef6]

explique un peu plus le coup de l'évaporation de l'eau... enfin stp

c'est une histoire d'enthalpie je crois, de différence entre la chaleur massique et l'enthalpie de vaporisation.

si il faut 100 calorie pour amenner de l'eau a 100°c il en faut 150 calorie pour l'evaporer completement, soit casser les liaisons intermoléculaire.

si tu as de l'eau très chaude, la principale perte d'energie (chaleur) de l'eau vas se produire par l'evaporation. et puisque cette enthalpie de vaporisation est très élévé, le peu que l'eau s'avapore, elle vas refroidir très vite ta tasse.

si tu met un liquide froid de suite, tu refroidit le système en dessous du point d''évaporation de l'eau (100°c) donc tu auras dans le temps moins d'évaporation, donc moins de perte de chaleur et d'energie

si tu attends, l'eau vas brutalement s'evaporer (elle tente de se réequilibrer avec le millieu) elle vas donc liberer très vite son energie, par evaporation. de fait au moment ou tu mets le lait froid une grande partie de l'eau chaude est partie en fumée, et tu ne feras que refroidir encore plus ton eau.

quand au couvercle, la vapeur d'eau a tendence a formé un petit thermique au dessus de la casserole, cela provoque une ascendence locale, donc un légère baisse de préssion en surface du liquide, se qui favorise encore plus l'évaporation et le réequilibrage du liquide chaud avec son environement

le couvercle empèche l'ascendence de se former et a la vapeur de deispercer l'energie du liquide. en la maintenant sous le couvercle il y a une sorte de saturation de vapeur. de fait moins d'évaporation, donc moins de perte d'energie au moment même ou tu chauffes l'eau. ( ne pas mettre de couvercle c'est surtout faire de la vapeur plus que l'eau chaude et cela demande de ce simple fait beaucoup plus d'énergie pour une quantité egale d'eau. il reste encore les pertes par rayonement, et le mode de chauffage, le gaz et autre flamme etant bien plus dispendieuse que d'autre mode de chauffe..

j'ai bon ??

[Jaunin]

Bonsoir,
Dans ma mémoire la lyophilisation consistait à diminuer la température et faire le vide pour sublimer les liquides (café), je ne comprends pas cette augmentation de pression et de température, mais bon.
Cordialement.
Jaunin__

[invite2313209787891133]

Les réponses ont toutes été apportées; je voudrais simplement donner une petite precision sur la 1ere:
La plus grosse perte d'energie est sous forme de rayonnement; cette energie est proportionnelle à T^4.
Si on attend avant d'jouter le lait il y aura plus d'energie rayonnée, et donc une temperature finale plus faible après l'ajout de lait.

[CoucouHibou]

Bonsoir,

Bien vu Jaunin, c'est exactement ce à quoi je pensais quand je disais qu'une des question avait des bases fausses : la liophilisation consiste à geler totalement le produit à liophiliser en baissant sa température, puis à le placer sous vide (on baisse la pression). Dans le diagramme d'états de l'eau (T en abcisse, P en ordonnée), ça revient, dans un premier temps à "aller vers la gauche" en coupant la limite liquide-solide (solidification), puis dans un second temps à "descendre verticalement", en coupant la limide solide-gaz (sublimation).

Quant à l'autre question absurde, c'est la première, tout simplement. Dans l'absolu, si vous voulez garder la tasse chaude le plus longtemps possible, il ne faut surtout pas mettre du lait froid dedans... Par contre si vous voulez boire un thé au lait le plus chaud possible après le coup de téléphone, la bonne réponse a été donnée, et bien expliquée par quetzal... Quelqu'un a déjà posé ce même type d'énigme avec un monsieur qui a un café à la gare, et un train à prendre (http://forums.futura-sciences.com/sh...t=caf%E9+train)...

Je maintiens, ce genre de formulations me fait penser aux épreuves du concours commun mines-pont...

Bonne soirée, cordialement,

Hibou

[invite29a482b9]

quetzal > jsuis déçu, jpensais que le lait allait joué un rôle plus sympa dans l'histoire ! et jme suis mal exprimé, ct juste pour cette question que je te demandais des détails

pour la question du couvercle, ct déjà suffisamment clair

hibou > jvois toujours pas ce que tu veux dire avec tes bases fausses. il doit etre tard, et jcomprend plus bien

tous > vu que je connais la personne qui a donné ces problèmes (et il le fait pour faire réfléchir, par pour planter les gens, comme dans les concours dont nous parle hibou), jvais aller lui poser la question et je reviendrai avec les réponses

[inviteaa85155c]

La lyophilisation consiste à ôter l’eau d’un produit liquide, pâteux ou solide, à l’aide de la surgélation puis une évaporation sous vide de la glace sans la faire fondre. Le principe de base est que lorsqu’on réchauffe de l’eau à l’état solide à très basse pression, l’eau se sublime, c’est-à-dire qu’elle passe directement de l’état solide à l’état gazeux. La vapeur d’eau (ou de tout autre solvant) quitte le produit et on la capture par congélation à l’aide d’un condenseur, ou piège froid. Cette technique permet de conserver à la fois le volume, l’aspect et les propriétés du produit traité. Elle peut avoir lieu naturellement (séchage en montagne), ou, plus rapidement, dans un lyophilisateur.

On distingue trois phases majeures dans un cycle de lyophilisation :

la congélation, où les produits sont réfrigérés à des températures de l’ordre de -20 °C à -80 °C ; l’eau se transforme alors en glace.
la dessiccation primaire, sous vide, qui consiste à sublimer la glace libre (interstitielle), donc sans effet d’ébullition (pas d’eau en phase liquide).
la dessiccation secondaire, qui permet d’extraire par désorption les molécules d’eau piégées à la surface des produits séchés.
A la fin du cycle, le produit ne contient plus que 1 % à 5 % d’eau, ce qui est extrêmement faible.

Il y avait donc bien une erreur dans l'énoncé

[invitee02f0a54]

Slt ptitemouse57, ne serais-tu pas par hasard étudiante à la fac de sciences de Vandoeuvre en L3-SP ? Je cherchais des réponses à ces foutues questions du Lenoble et voilà que je tombe sur ton post ! J'espère que je ne me suis pas trop planté