givre
que.
teur
spa-
du
e la
43 Rafraîchir une boisson DIFFERENCIATION
ANALYSER RAISONNER
REALISER CONNAÎTRE
Pour rafraichir une boisson,
des glaçons
de masse totale
provenant d'un congéla-
teur à -10 °C,
sont plongés
échantillon d'eau
à 25 °C et
dans un verre contenant un
me
de masse me.
1. a. Décrire l'évolution au
cours
du temps de la tempé-
rature des
glaçons.
b. Nommer le changement d'état ayant lieu dans le verre.
Déterminer le sens du transfert thermique ayant lieu entre
les glaçons et l'eau liquide.
C.
2. On note 8, la température finale de l'eau dans le verre.
Une modélisation permet d'établir la relation entre l'énergie
reçue par transfert thermique par les glaçons, notée Q (en kJ)
et la masse mg (en kg) de la manière suivante:
-si 0, < 0°C et qu'il reste des glaçons, alors:
QG = 2,10x mε × (0₁ + 10);
- si 04 = 0 °C et que les glaçons sont totalement fondus, alors
Qε=mεx355;
-sie,>0°C, alors QG mGx (355+4,18×04).
De la même manière, l'énergie notée QE (en kJ), cédée par
l'eau liquide par transfert thermique, s'exprime de la manière
suivante dans le cas où m = 200 g:
sie,>0°C, alors QE = 20,9 -0,837 x 0.
a. Expliquer le fait que plusieurs cas sont distingués pour l'éner-
gie reçue par les glaçons en fonction de 0.
b. Vérifier que l'expression de Q donnée pour 0,> 0°C traduit
le fait que l'énergie Q cédée par l'eau liquide par transfert
thermique diminue lorsque la température finale 0, augmente.
Est-ce surprenant?
c. Effectuer une analyse similaire pour l'énergie Q reçue par
les glaçons.
44
ANA
Les
3. On donne ci-après les représentations graphiques des varia-
tions de Qe et Qg en fonction de la température finale e, pour
différentes valeurs de mg (10 g, 20 g, 30 g et 40 g).