Chauffer de l'eau à volume constant

Difficile
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Énoncé

On chauffe d'eau de à , dans un récipient rigide fermé, à volume constant. On donne la capacité thermique massique de l'eau . 1) Justifier que le travail échangé est nul et en déduire l'expression de . 2) Calculer la variation d'énergie interne de l'eau. 3) Une résistance chauffante de puissance est utilisée. Calculer la durée nécessaire, en supposant qu'aucune énergie ne se perd. 4) En pratique, la durée observée est de . Calculer le rendement de l'opération et interpréter l'écart. 5) La même quantité de chaleur est fournie à d'huile, de capacité thermique massique . Quelle élévation de température obtient-on ?

إرشادات

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1 الإرشاد 1
À volume constant, le système ne déplace rien : le travail est nul et le premier principe se réduit à $\Delta U = Q = m\,c\,\Delta T$.
2 الإرشاد 2
La durée théorique est l'énergie divisée par la puissance. Le rendement compare cette durée à celle réellement observée — l'écart mesure ce qui s'est perdu vers l'extérieur.

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الطريقة — من أين نبدأ

À volume constant, le système ne déplace rien : le travail est nul et le premier principe se réduit à .

La durée théorique est l'énergie divisée par la puissance. Le rendement compare cette durée à celle réellement observée — l'écart mesure ce qui s'est perdu vers l'extérieur.

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