Changement d’état de l’eau

corrigé

Une plaque chauffante électrique a une puissance de P = 2,00 kW. On pose sur cette plaque une casserole contenant V = 75,0 cL d’eau pendant une durée de 2 minutes.

1.Au niveau microscopique, quel est l’effet, sur l’eau, d’un tel transfert d’énergie ?

2. L’eau reçoit 80,0 % de l’énergie libérée par la plaque. Calculer l’énergie électrique We fournie par la plaque et en déduire l’énergie Q reçue par l’eau.

3. La capacité thermique massique de l’eau c_eau est égale à l’énergie thermique qu’il faut apporter à un kilogramme d’eau pour élever sa température de 1°C :

c_eau=4,18 kJ.kg^-1.°C^-1 . A partir de l’unité de c_eau trouver une formule liant la masse m d’eau, l’énergie thermique Q apportée à l’eau et l’élévation de température .

4. Vérifier que l’eau, prise à la température initiale de T_i = 20°C, n’est pas portée à ébullition. On notera T_f la température finale de l’eau

Données : température d’ébullition de l’eau : T_e=100°C ; c_eau=4,18 kJ.kg^-1.°C^-1 ; Masse volumique de l’eau : Mv = 1,00x10³ g.L^-1