On immerge un serpentin dans un calorimètre C, de valeur en eau globale égale à 0,350 kg, et dont la température est maintenue constante à 40°C par une résistance électrique chauffante alimentée en courant électrique. Le serpentin est parcouru par un courant d'eau dont la température à l'entrée est de 15°C et à la sortie celle du calorimètre.
1 ) Quelle quantité de chaleur doit fournir la résistance chauffante si le débit d'eau dans le serpentin est de 600g par minute?
2 ) Quelle est l'intensité du courant étant donné que la résistance a pour valeur 100W?
- Mots clés de l'énoncé
- valeur en eau globale (masse en eau) du calorimètre
- circulation d'eau dans le serpentin avec élévation de température par échange avec l'ensemble du calorimètre
- température constante du calorimètre c'est à dire équilibre entre le chaleur fournie par la résistance chauffante et celle reçue par l'eau du serpentin
- Phénomène physique impliqué
- équilibre thermique en régime permanent entre deux systèmes à des températures différentes
- méthode de circulation
- Solution
1 - Quantité de chaleur
2 - Intensité du courant
- la chaleur est fournie, pendant une minute, par la résistance chauffante de résistance R =100W, alimentée en courant d'intensité I est : R I2 60
- d'où : 60R I2 = Q ==> I = {Q/ 60 R}1/2
A.N : I = 3,23A