Secondaire 4 • 1a
Bonjour! 😊
J'ai besoin d'aide dans ses deux questions:
1. Une bouilloire électrique est utilisée pour porter 250g d'eau d'une température initiale de 30°C jusqu'à 100°C. Sachant que la bouilloire possède un rendement énergétique de 70%, quelle quantité d'énergie consommer a-t-elle?
2. Un bloc de 400g de cuivre possède une température initiale de 250°C. Pour le refroidir, on plonge le bloc dans un bassin de 5 litres (5kg) d'eau initialement de 10°C et on le ressort lorsque sa température atteint 75°C. Quelle sera la température de l'eau à ce moment?
Merci beaucoup!🔥
FauconArtistique
Explication d'Alloprof
Cette explication a été donnée par un membre de l'équipe d'Alloprof.
Bonjour FauconArtistique8879, merci pour ta question !
Pour les deux calculs, tu vas devoir utiliser la formule de la calorimétrie :
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Pour la question 1, tu cherches à connaître la quantité d'énergie que ton eau a reçu grâce à la bouilloire. Tu cherches donc la valeur Q de l'eau. En suite, tu pourras déterminé la quantité d'énergie que la bouilloire a émise sous forme de chaleur en appliquant la formule suivante :
$$ Q_{bouilloire} = - Q_{eau}$$
Cependant, on nous dit ici que la bouilloire a un rendement de 70%. Cela veut dire que seulement 70% de l'énergie consommée par la bouilloire (énergie électrique) va servir à chauffer l'eau.
Les 30% restants sont de l'énergie perdu.
Vu que la chaleur de la bouilloire ne représente que 70% de l'énergie consommée, tu vas devoir trouver la quantité d'énergie totale (le 100%). Tu peux le faire par produit croisé, ou en appliquant la formule du rendement énergétique pour trouver l'énergie consommée :
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Pour ta deuxième question, tu vas sensiblement faire la même chose. Il faut appliquer la formule de la calorimétrie pour trouver la quantité d'énergie que le cuivre donne à l'eau, et par la suite, on peut trouver la température finale de l'eau.
Donc ça va se découper de cette façon :
1 - Calculer la chaleur cédée par le cuivre
2 - Trouver la quantité de chaleur gagnée par l'eau (Q1 = - Q2)
3 - Isoler la température finale de l'eau et la calculer.
Identifies bien tes variables pour ne pas te mélanger, car il y a beaucoup de données de température dans la question 2 !
Tu pourras trouver des exemples de calculs calorimétriques ici : https://www.alloprof.qc.ca/fr/eleves/bv/chimie/la-calorimetrie-q-m-c-deltat-c1025
Ici, nous avons un tableau avec les capacités thermiques massiques de substances communes (dont le cuivre) : https://www.alloprof.qc.ca/fr/eleves/bv/chimie/la-capacite-thermique-massique-de-quelques-substa-c1703
N'hésite pas à nous écrire si tu as d'autres questions !
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