Aurélie 24/03/10
 

 

Transferts thermiques, concours kiné.

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.




30 g de glace à -10°C dans 150 mL d'eau à 22°C .
Capacité thermique massique ( J kg-1 K-1 : Ceau = 4185 ; cglace = 2100 ; chaleur latente de fusion de la galce : L=335 000 J kg-1.

Calculer la température d'équilibre notée qéq.
Energie cédée par l'eau, corps froid : Q1 = meau ceau( q1 -qéq) = 0,15*4185 (qéq-22) = - 13810+627,8 qéq.
Energie gagnée par la glace passant de -10 à °C sans fonte : Q2 =
mglace cglace( 0-q2)= 0,030*2100*10 =630 J
Energie gagnée par la glace pour fondre à 0°C : Q3 =
mglace L =0,03*335 000 =10050 J
Energie gagnée par l'eau de fonte : Q4 =
mglaceceau( qéq-0) =0,030*4185qéq =125,55qéq ;
 L'ensemble est supposé adiabatique : pas d'échanges d'énergie avec l'extérieur :
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 0
- 13810+627,8 qéq + 630 + 10 050 + 125,55qéq= 0
753,35
qéq -3130 = 0 ; qéq =4,15 ~ 4,2 °C.


1,2 s pour percer une pièce au laser de puissance P = 10 W.
La pièce a une épaisseur e = 2 mm ; sa température initiale est 20°C ; mase volumique r = 7800 kg m-3 ; chaleur latente de fusion du métal : L = 270 000 J kg-1 ;
température de fusion du métal  : 1535 °C ;
capacité thermique massique  du métal ( J kg-1 K-1 ) : C ; diamètre du trou : d = 1 mm.
Calculer C.
Energie dégagée par le laser : Q =P t =10*1,2 = 12 J.
Volume de métal enlevé  = volume d'un cylindre de rayon ½d et de hauteur e : V = p d2/4 e =3,14 * 10-6 / 4 *2 10-3 =1,57 10-9 m3.
masse de métal enlevé : m = r V = 7800 *
1,57 10-9 =  1,225 10-5 kg.
Energie gagnée par le métal solide de 20 °C à 1535°C sans fondre :
Q1 =  = m C (1535-20) =1,225 10-5C (1535-20) =1,86 10-2 C.
Energie gagnée par le métal pour fondre à 1535°C : Q2 =m L =1,225 10-5*270 000 =3,31 J
 L'ensemble est supposé adiabatique : l'énergie dégagée par le laser est gagnée par la pièce :
Q =
Q1 +Q2 =0
12 =3,31 +
1,86 10-2 C ; C = 4,67 102 J kg-1 K-1. 


.


 


.

.






.

.








..











retour -menu