variation thermique

[traicy ESF]

Bonjour,

J'ai de grande difficulté à faire cet exercice, est-ce que quelqu'un pourrait m'expliquer ce qu'il faut faire?
svp.

Grâce à une plaque vitrocéramique, on réchauffe une casserole en verre contenant de l’eau.
Données :
- la casserole contient 0,5 L d’eau
- en 3 minutes, la plaque chauffante libère une énergie We = 18.104 J.
- ceau = 4,18 kJ.kg-1.°C-1
- Lf glace = 330 kJ.kg-1
- Température d’ébullition de l’eau : 100 °C.
1) Quel mode de transfert thermique se réalise lors du chauffage de la casserole?
2) Quelles sont les conséquences de ce transfert thermique sur l’eau contenue dans la casserole ? à échelle macroscopique ? à échelle microscopique ?
3) On admet que l’eau reçoit 60% de l’énergie transmise par la plaque chauffante. Calculer quelle est la variation de température pendant les 3 minutes de chauffage ? Ensuite, vérifiez que l’eau (de température de départ = 20°C), n’est pas portée à ébullition au bout des 3 minutes.
4) à 0°C, quelle masse de glace pourrait fondre sous l’effet d’un tel transfert thermique ?

[SoS(24)]

Bonjour Traicy,
C'est à vous d'essayer de faire l'exercice. Nous attendons votre réponse concernant la question 1 et nous pourrons alors vous aider.
Il n'y a pas de calcul, c'est une question de cours (conduction, convection, etc...)
A tout de suite.

[Traicy]

Pour la première c'est un transfert thermique par conduction

[traicy ESF]

pour la question 1 je pense qu'il s'agit d'un transfert thermique par conduction

[SoS(24)]

Oui, à vous de proposer la suite : qu'est ce qui se passe au niveau de l'eau ?

[traicy ESF]

J'espère ne pas me tromper : la chaleur thermique provoque un transfert de matière.

[traicy ESF]

La chaleur est transmise par la plaque vitrocéramique, il y a donc contact direct avec la casserole du chaud vers le froid. Ce transfert thermique à pour conséquence une augmentation de la température de l'eau et un transport de matière. Ce mode de transfert thermique s'appelle la convection qui a pour effet un changement d'état de l'eau accompagné d'un mouvement de matière. - A l'échelle microscopique l'énergie thermique agite les molécules dans le liquide. A 100°c l'agitation est très importante et les molécules ne sont plus en contact.- A l'échelle macroscopique l'état liquide est incompressible, elle n'a pas sa forme propre et prend la forme du récipient.

[SoS(24)]

Oui, on appelle cela un courant de convexion. on veut demande de réaliser une interprétation microscopique : autrement dit, qu'est ce qui se passe au niveau des molécules ?

[SoS(24)]

Oui, il y a bien un mouvement de convection des molécules d'eau du bas vers le haut. A vous de vous lancer dans les calculs de la question 3.

[traicy ESF]

C'est justement à partir de la question 3 que je bloque. Je ne sais pas ce qu'il faut faire.
J'aimerai que l'on m'explique.

[SoS(24)]

On vous dit que la chaleur Q reçue pas l'eau est égale à 60 % de l'énergie électrique We. A vous de faire le calcul de la chaleur reçue par l'eau.

[traicy ESF]

Est ce que je dois faire le calcul suivant : 60 x 18 = 1080

[SoS(24)]

Attention, il y a trois erreurs :
- vous avez oublié l'unité.
- 60 % ne correspond pas à une multiplication par 60.
- We n'est pas égal à 18 J mais 18.10^4 J.

[traicy ESF]

0,6 x 18.10^4

[SoS(24)]

C'est mieux mais n'oubliez pas l'unité...