Comprendre le processus
Faire bouillir de l’eau implique deux étapes :
1. Chauffer l'eau de sa température initiale à 100°C : Cela nécessite de l'énergie pour augmenter la température.
2. Convertir l'eau à 100°C en vapeur : Cela nécessite de l’énergie pour changer l’état de la matière de liquide à gazeux.
Constantes pour l'eau :
* Capacité thermique spécifique de l'eau (c) : 4,184 J/(g°C)
* Chaleur de vaporisation de l'eau (ΔHvap) : 2260 J/g
* Densité de l'eau : 1 g/ml
Calculs
1. Calculez la masse d'eau :
* 100 mL * 1 g/mL =100 g
2. Supposons une température initiale de 20 °C (température ambiante) :
3. Calculez l'énergie nécessaire pour augmenter la température :
* Énergie =masse * capacité thermique spécifique * changement de température
* Énergie =100 g * 4,184 J/(g°C) * (100°C - 20°C)
* Énergie =33 472 J
4. Calculez l'énergie nécessaire pour vaporiser l'eau :
* Énergie =masse * chaleur de vaporisation
* Énergie =100 g * 2260 J/g
* Énergie =226 000 J
5. Énergie totale requise :
* Énergie totale =énergie de chauffage + énergie de vaporisation
* Énergie totale =33 472 J + 226 000 J
* Énergie totale =259 472 J
Réponse :
Cela prend environ 259 472 Joules (J) d'énergie pour faire bouillir 100 ml d'eau, en supposant une température initiale de 20°C.
