Exercice physique chimie bts esf

Pages: 5 (1029 mots) Publié le: 15 février 2012
La Cuisine :Données: masse volumique de l'air = 1,3 kg/m3 ; pression maximale de vapeur d'eau à 18°C = 2 104 Pa ;masse molaire l'eau = 18 g/molLa cuisine a un volume de 30 m3. L'air ambiant. est à 18°C sous une pression de 1,013.105 Pa avec une humidité relative 0,9.
1. Définir la pression maximale de la vapeur d'eau.
2. Calculer la pression de vapeur d'eau dans la cuisine et la masse devapeur d'eau contenue dans la cuisine.
Etude d'un lave-vaisselle :Un cycle complet de lavage comporte 5 phases
phase I : prélavage à froid, eau a 18° C, volume d'eau 10 Litres,phase II : lavage à chaud, eau a 55°C , volume d'eau 10 Litresphase III : rinçage à froid, eau à 18°C, volume d'eau 10 Litresphase IV : rinçage à chaud, eau a 68°C, volume d'eau 10 Litresphase V : séchageLa consommationélectrique est due essentiellement au fonctionnement de divers moteurs d'une puissance globale de 1,5 kW et de deux résistances de puissances respectives 2 kW et 0,5 kW. 1. Quelles sont les valeurs des deux résistances (tension d'alimentation 220V) ?
2. Quelles intensités les traversent?
3. Quelle est la durée minimale des phases Il et IV d'échauffement de l'eau arrivant à 18°C (seulela résistance de 2 kW fonctionne)? Chaleur massique eau : c = 4180J kg-1 K-1 ; masse volumique eau: 1 kg/L
4. Quelle est l'énergie consommée pendant ces phases (les moteurs et la résistance de 2 kW fonctionnent)
5. Pendant la phase / les deux résistances sont branchées de manière à fournir une puissance totale de 2,5 kW. Comment sont-elles associées ?
6. A 1a fin du rinçage IV toutel'eau est évacuée sauf celle qui reste inévitablement retenue sur les récipients.
- Quelle est composition qualitative de l'atmosphère de la cuve ?
- Quelle est la masse de vapeur saturante d'eau à 68 °c contenue dans cette cuve ?
- Quel est le degré hygrométrique ( ou humidité relative) dans la cuve ?
Données : volume de la cuve: 140 litres ; pression de vapeur saturante d'eau à 68°C : 220 mmHg.
Masse volumique de l'air dans les conditions normales 1,3 g /L ; pression normale : 760 mm Hg 7. La température de la cuve est ramenée à 15°C.
- Que deviendrait la pression partielle de la vapeur d'eau ?
- Quelle masse d'eau va se condenser pour que l'atmosphère de la cuve reste saturée en vapeur d'eau à 15 °C (Pression de vapeur d'eau saturante à 15 °C : 13 mm Hg.)  Séchage du linge:Le coefficient K de séchage du linge s'exprime par le rapport de la masse du linge humide mh à la masse du même linge sec ms. K = mh / ms avec K supérieur ou égal à 1 . 1. A la fin de l'essorage, la valeur de K est K1 = 1,8. La masse de linge humide est alors m hl = 8,5 kg. Quelle masse d'eau me doit-on éliminer pour ramener la valeur K2 = 1,2 ?  

corrigé |
L'humidité relative, c'est laquantité d'humidité contenue dans l'air comparativement à ce qu'il pourrait contenir à une certaine température. Un taux de 100 % signifierait que l'air est saturé. A ce point, il arrive qu'on ait de la brume, du brouillard, de la rosée et des précipitations. Lorsque l'humidité relative est de 100%, la pression de la vapeur d'eau est maximale et les premières gouttes de liquide apparaissentpressionde la vapeur d'eau dans la cuisine :P= 0,9*2 104 = 1,8 104 PaPV = nRT si vapeur assimilée à un gaz parfait avec T= 273+18 = 291 Kn= 1,8 104 *30 / (8,31 * 291)= 223 mol de vapeur d'eaumultiplier par la masse molaire de l'eau : 223*18 = 4,0 kg. P(watt) = R(ohm) I² (ampère) = U² (volt) / R R= 220²/2000 = 24,2 ohms220²/ 500 = 96,8 ohms.U=RII= 220/24,2 = 9,09 A.I= 220/96,8 = 2,27 A.énergie minimale pourchaufer 10 L d'eau de 18 à 55° :10*4180*(55-18 )= 1,54 106 JPuissance (watt) = énergie (J) / durée (s)puis diviser par la puissance 2000 W pour connaître la durée1,54 106 / 2000 = 773 s.pour l'autre phase : 10*4180*(68-18) = 2,09 106 Jpuis diviser par 2000 : 1045 s .énergie consommées (J): somme des puissance (W) fois la durée (s)2000+1500 = 3500 W3500*773 = 2,7 106 J = 2,7 106 / 3,6 106 kWh =...
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