On fournit 1{,}25 \times 10^5 \text{ J} à de l'eau initialement à 100 °C.
Quelle est la masse d'eau qui se vaporisera ?
Donnée : L'énergie massique de vaporisation de l'eau est : E_{m\text{ vaporisation}} = 2{,}25 \times 10^6 \text{ J} . \text{kg}^{-1}
La relation liant l'énergie transférée E lors d'un changement d'état d'un corps à la masse m de ce corps et à l'énergie massique E_m du changement d'état est :
E_{\text{(J)}} = m_{\text{(kg)}} \times E_{m\text{(J.kg}^{-1})}
La masse d'eau qui se vaporisera est donc donnée par la relation suivante :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{E_{\text{(J)}}}{E_{m\text{(J.kg}^{-1})}}
D'où :
m = \dfrac{1{,}25 \times 10^5 }{2{,}25 \times 10^6}
m = 5{,}56 \times 10^{-2}\text{ kg}
On fournit 5{,}25 \times 10^5 \text{ J} à de l'aluminium initialement solide.
Quelle est la masse d'aluminium qui va fondre ?
Donnée : L'énergie massique de fusion de l'aluminium est : E_{Al\text{ fusion}} = 330 \times 10^3 \text{ J} . \text{kg}^{-1}
La relation liant l'énergie transférée E lors d'un changement d'état d'un corps à la masse m de ce corps et à l'énergie massique E_m du changement d'état est :
E_{\text{(J)}} = m_{\text{(kg)}} \times E_{m\text{(J.kg}^{-1})}
La masse d'aluminium qui va fondre est donc donnée par la relation suivante :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{E_{\text{(J)}}}{E_{m\text{(J.kg}^{-1})}}
D'où :
m = \dfrac{5{,}25 \times 10^5 }{3{,}30 \times 10^5}
m = 1{,}59 \text{ kg}
On fournit 2{,}03 \times 10^3 \text{ J} à de l'éthanol initialement liquide.
Quelle est la masse d'éthanol qui va se vaporiser ?
Donnée : L'énergie massique de vaporisation de l'éthanol est : E_{Et\text{ vap}} = 906 \times 10^3 \text{ J} . \text{kg}^{-1}
La relation liant l'énergie transférée E lors d'un changement d'état d'un corps à la masse m de ce corps et à l'énergie massique E_m du changement d'état est :
E_{\text{(J)}} = m_{\text{(kg)}} \times E_{m\text{(J.kg}^{-1})}
La masse d'éthanol qui va se vaporiser est donc donnée par la relation suivante :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{E_{\text{(J)}}}{E_{m\text{(J.kg}^{-1})}}
D'où :
m = \dfrac{2{,}03 \times 10^3 }{906 \times 10^3}
m = 2{,}24.10^{-3} \text{ kg}
Soit :
m = 2{,}24 \text{ g}
Du soufre se solidifie et libère -2{,}05 \times 10^6 \text{ J}.
Quelle est la masse de soufre qui s'est solidifiée ?
Donnée : L'énergie massique de solidification du soufre est : E_{s\text{ solidification }} = -41{,}8 \times 10^3 \text{ J} . \text{kg}^{-1}
La relation liant l'énergie transférée E lors d'un changement d'état d'un corps à la masse m de ce corps et à l'énergie massique E_m du changement d'état est :
E_{\text{(J)}} = m_{\text{(kg)}} \times E_{m\text{(J.kg}^{-1})}
La masse de soufre qui se solidifie est donc donnée par la relation suivante :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{E_{\text{(J)}}}{E_{m\text{(J.kg}^{-1})}}
D'où :
m = \dfrac{-2{,}05 \times 10^6 }{-41{,}8 \times 10^3}
m = 49{,}0 \text{ kg}
De l'hélium sous forme de vapeur se liquéfie et libère -305 \text{ J}.
Quelle est la masse d'hélium qui s'est liquéfiée ?
Donnée : L'énergie massique de liquéfaction de l'hélium est : E_{He\text{ liqu }} = -20{,}0 \times 10^3 \text{ J} . \text{kg}^{-1}
La relation liant l'énergie transférée E lors d'un changement d'état d'un corps à la masse m de ce corps et à l'énergie massique E_m du changement d'état est :
E_{\text{(J)}} = m_{\text{(kg)}} \times E_{m\text{(J.kg}^{-1})}
La masse d'hélium qui se liquéfie est donc donnée par la relation suivante :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{E_{\text{(J)}}}{E_{m\text{(J.kg}^{-1})}}
D'où :
m = \dfrac{-305 }{-20{,}0 \times 10^3}
m = 15{,}3 \text{ g}