ELEVATION DE TEMPERATURE ENERGIE, ELEVATION DE TEMPERATURE ET CHANGEMENT D’ETAT
RELATION 1 : ELEVATION DE TEMPERATURE Lorsqu’une masse m d’eau voit sa température passer de T1 à T2, l’ENERGIE Q dégagée/absorbée est donnée par la relation : Q = m ceau (T2 – T1) ceau thermique massique de l’eau
Un exemple d’application : le chauffage de l’eau par un cumulus Un cumulus contient 200 L d’eau. La température, initialement à 10°C, doit atteindre 60°C. Calculer l’énergie Q nécessaire à l’eau. Sachant que la puissance de chauffage est de 2 500 W, quelle est la durée nécessaire à l’eau pour atteindre cette température ? Donnée : ceau = 4 180 J.kg-1.°C-1
Putile Pcons Pperdue La durée réelle est de 5 h. Comment expliquer cette différence avec le calcul théorique ? Peut-on parler de rendement du cumulus ? Que vaut le rendement ? Putile Pcons CUMULUS Pperdue
RELATION 2 : ENERGIE ET CHANGEMENT D’ETAT Lorsqu’une masse m d’eau passe d’un état à un autre, l’énergie absorbée/dégagée Q est donnée par la relation : Q = m L L est la chaleur latente de changement d’état : en J/kg-1
APPLICATION : On chauffe 1 L l’eau jusqu’à ébullition (T1 = 15 °C). Quelle est l’énergie nécessaire ? Si on laisse bouillir l’eau jusqu’à ce qu’il manque 25 cL d’eau, quelle est l’énergie supplémentaire dépensée ? Que représente ce surplus d’énergie (en%) ? Donnée : chaleur latente de vaporisation de l’eau Lvap = 335 kJ/mol.