[PDF] Objectifs : 2) Calculer la masse m

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Problème

Physique

Chimie La patinoire

Chap 6 : Changement d'Ġtat

Le chantier olympique vient de se terminer. Une compétition de hockey sur glace a lieu dans 24h, les

techniciens ǀiennent de rĠpandre de l'eau sur la dalle.

Consignes de rédaction :

¾ Formuler une problématique

¾ La résoudre en explicitant votre démarche : -en nommant les grandeurs physiques utilisées (titre du calcul) -en donnant les relations littérales -en faisant apparaître les calculs nécessaires

¾ Avoir un regard critique

Document 1 : Structure d'une patinoire intĠrieure Pour former la couche de glace on dépose de l'eau froide à 15°C directement sur la dalle de

béton. L'Ġpaisseur de la glace est de 4 cm pour Ġǀiter d'abîmer cette dalle sous-jacente. Un

surface.

Puissance frigorifique : 558 kW

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Problème

Physique

Chimie La patinoire

Chap 6 : Changement d'Ġtat

Document 3 : Palier de changement d'Ġtat

Document 5 : Quantité de chaleur sensible dans une même phase Chaleur latente massique de fusion : Lf = 333 kJ.kg-1

Masse volumique de la glace = 917 kg.m-3

0 15

Température

(°C)

Durée du

refroidissement de l'eau

Apparition des premiers

cristaux de glace

Disparition de la dernière

Q = L x m Energie de changement d'Ġtat

Joule (J)

Chaleur latente massique

de changement d'Ġtat ( J.kg-1) ( kg )

Q = m . C . = m . C . ( f - i )

m : Masse du corps en kg

C : Capacité thermique massique J.kg-1.K-1

f : Température finale du corps K ou °C i : Température initiale du corps K ou °C

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Problème

Physique

Chimie La patinoire

Chap 6 : Changement d'Ġtat

AIDES :

Le but est de calculer le temps nécessaire pour geler glacer l'eau de la patinoire pour savoir si elle sera

prête le match dans 24h.

Pour cela :

1) Calculer le volume V de glace.

2) Calculer la masse m de la glace.

3) Calculer la quantité chaleur Q1 pour abaisser la température de l'eau liquide de 15°C à 0°C.

4) Calculer la quantité chaleur Q2 de changement d'état pour geler l'eau.

5) En déduire l'énergie totale nécessaire pour former la glace

6) Calculer la durée t pour glacer l'eau de la patinoire.

7) Conclure par rapport à votre problématique.

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