Le QCM maudit (concours physique 2018)

[Soleneuh]

 Bonjour   je bloque vraiment sur ce QCM (et ça m'agace haaaaa) je me demandais si quelqu'un voulait bien m'éclairer s'il vous plait 

Je vois qu'il faut utiliser les formules Q= C t m et Q= mL mais comment faire intervenir les 100 000 calories qui se rajoutent ? On les ajoute à la Chaleur massique ? Je suis perdue

Merci par avance 

[Lucious]

Bonjour @solenefdo 

 

Je pense pouvoir te répondre, mais sans les réponses justes je me lance à l'aveuglette

 

C'est parti !

 

A) Pour trouver l'élevation thermique subie par la masse d'eau, il faut calculer dt : c'est la différence de température, donc l'élevation (ou l'abaissement ça dépend) thermique.

 

Q = c.m.dt

dt = Q/c.m

 

Q = apport calorique extérieur = 100 000 cal = 100 kcal

c = 1 cal/g

m = 100 kg d'eau (vu que pour la A) c'est l'élévation thermique de l'eau)

 

dt = 100 kcal / 1 x 100 kg = +1°C

C'est vrai, l'élévation thermique qu'a subie l'eau est de 1°C

 

B&C) Ce qui est important à savoir, c'est que la chaleur massique de l'eau est élevée comparée à d'autres composés ! C'est à dire qu'il faut beaucoup d'énergie pour élever sa température, d'où sa conductivité thermique faible (elle absorbe pas bien la chaleur quoi).

 

Dans un corps humain de 100 kg, tu as environ 60 - 70 kg d'eau. Du coup tu as 30 kg de matière, dont tu sais que la chaleur massique est inférieure à celle de l'eau (qui pour l'eau est élevée justement), et qui dit chaleur massique plus petite dit que ça chauffe plus facilement. Bilan : à masse égale, un corps humain de 100 kg chauffera plus facilement qu'un bac de 100 kg d'eau tu vois.

D'où B est faux, et C est vrai

 

D) Q = m.L

Q = apport énergétique = 100 kcal

L = chaleur latente de vaporisation = 500 cal / g

m = masse d'eau vaporisée

 

Q = m.L

m = Q/L

= 100.000 cal / 500 cal/g = 200 g. Or 1 kg d'eau = 1 L d'eau, donc 200 g = 200 mL d'eau.

D est vrai !

 

E)

il y a 26 minutes, Dine a dit :

@Lucious La E est fausse, conductivité thermique c'est de l'ordre de 1°, fin c'est laquantité de chaleur transférée par unité de temps avec un différentiel de 1°, or l'élévation là sera supérieur à 1° comme on le voit dans l'item B donc faux. 

 

il y a 25 minutes, solenefdo a dit :

@Dine oui dans le cours c'est écrit "qté de chaleur qui s'écoule entre 2 points  d'un conducteur de section 1 cm2 avec une différence de température de 1degré" merci pour ta précision  

 

Voilà ! Dis moi si t'as des questions

Bon courage

Edited September 20, 2018 by Lucious

[Dine]

@Lucious La E est fausse, conductivité thermique c'est de l'ordre de 1°, fin c'est laquantité de chaleur transférée par unité de temps avec un différentiel de 1°, or l'élévation là sera supérieur à 1° comme on le voit dans l'item B donc faux.

[Soleneuh]

Bonjour @Lucious tout d'abord merci beaucoup pour ta réponse (très très claire), c'est super !!

Ensuite j'aurais juste 2 petites questions pour l'item A :

      - tu as transformé directement les 100 000 calories de l'apport energétique en 100 000 grammes, on peut faire ça ? 1 calorie = 1 gramme ?

      - ensuite avec ton application numérique, tu laisses Q en kg, la masse en kg, mais la chaleur massique est en cal/g, c'est pas génant ? ou alors ouais je vois ça revient au même de convertir c et m en grammes au final, c'est pour ça ?

 

Voilà désolée je chipotte avec mes questions mais quitte à tout comprendre autant que ce soit à fond !

 en tout cas merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre   

il y a 6 minutes, Dine a dit :

@Lucious La E est fausse, conductivité thermique c'est de l'ordre de 1°, fin c'est laquantité de chaleur transférée par unité de temps avec un différentiel de 1°, or l'élévation là sera supérieur à 1° comme on le voit dans l'item B donc faux.

 @Dine oui dans le cours c'est écrit "qté de chaleur qui s'écoule entre 2 points  d'un conducteur de section 1 cm2 avec une différence de température de 1degré" merci pour ta précision  

[Lucious]

il y a 22 minutes, solenefdo a dit :

Bonjour @Lucious tout d'abord merci beaucoup pour ta réponse (très très claire), c'est super !!

Ensuite j'aurais juste 2 petites questions pour l'item A :

      - tu as transformé directement les 100 000 calories de l'apport energétique en 100 000 grammes, on peut faire ça ? 1 calorie = 1 gramme ?

      - ensuite avec ton application numérique, tu laisses Q en kg, la masse en kg, mais la chaleur massique est en cal/g, c'est pas génant ? ou alors ouais je vois ça revient au même de convertir c et m en grammes au final, c'est pour ça ?

 

@solenefdo Nooon tu as raison de chipoter ! Effectivement, p'tite erreur de ma part, Q = 100.000 cal, donc 100 kcal, mais le résultat est le même ! Je corrige ça

Du coup ça résout ton problème pour le deuxième calcul où on aura au final des [cal / (cal / g)] = g

 

il y a 23 minutes, Dine a dit :

@Lucious La E est fausse, conductivité thermique c'est de l'ordre de 1°, fin c'est laquantité de chaleur transférée par unité de temps avec un différentiel de 1°, or l'élévation là sera supérieur à 1° comme on le voit dans l'item B donc faux.

 

Merci @Dine, je corrige ça

Edited September 20, 2018 by Lucious

[Soleneuh]

@Lucious merci beaucoup