Se chauffer avec de l'électricité ou une combustion
Les conversions d'énergies en chaleur sont simples: il s'agit de calculer l'énergie électrique dissipée par une résistance ou l'énergie dégagée par une réaction de combustion, puis d'appliquer cette énergie à un changement de température ou un changement de phase.
La puissance électrique dissipée par une résistance est donnée par la formule suivante:
P = \frac{U^2}{R}
L'énergie est simplement le produit du temps avec la puissance dissipée:
\Delta E = P \Delta t
La chaleur absorbée est donnée par la formule suivante:
\Delta E = m c \Delta T
Comme l'énergie électrique est égale à la chaleur reçue, on combine l'équation pour l'énergie donnée par une résistance trouvée ci-dessus avec celle pour la chaleur :
\frac{U^2}{R t} = m c\Delta T
En fonction de la question, il suffit de remplacer les termes par les valeurs données et de résoudre pour l'inconnue.
Pour la chaleur obtenue lors d'une combustion, les conversions ajoutent une couche de complexité - mais un peu de patience suffit à éviter les erreurs classiques.
La conversion de litres à moles est donnée par la formule suivante:
n = x \times \frac{\rho}{M}
- n est en moles
- x est en litres
- ρ est en grammes par litre
- M est la masse molaire
L'énergie est donnée par l'enthalpie de combustion:
\Delta E = n \Delta H_c
Combinant ces deux expressions avec celle pour la chaleur, on obtient:
x_L \frac{\rho}{M} \Delta H_c = m c \Delta T
Encore une fois, il suffit de remplacer les données par des valeurs et de résoudre l'équation pour l'inconnue.
On notera que le temps nécessaire pour calculer un changement de température est simple à calculer pour une résistance électrique. Pour une combustion, beaucoup de paramètres (débit du gaz, surface du radiateur) entrent en ligne de compte et ne permettent pas de calcul direct.