thermodynamique (MPSI) · Chapitre 5 · Application directe du cours

Les calories des aliments

Premier principe et bilans d'énergie · niveau 2

Énoncé

Sur les emballages, l'énergie est donnée en kilocalories ( $1 kcal = 4, 18 kJ$ ), mesurée en brûlant l'aliment dans une bombe calorimétrique.

Une barre chocolatée affiche $500 kcal$ . Convertir en joules.
Quelle masse d'eau cette énergie porterait-elle de $20$ à $100° C$ ?
Pourquoi parle-t-on de « bombe » calorimétrique (volume constant) ?

Corrigé

1. $E = 500 \times 4, 18 \times 1 0^{3} \approx 2.1 \times 1 0^{6} J$ ( $2, 1 MJ$ ).

2. $m = \frac{E}{c Δ T} = \frac{2 , 1 \times 1 0 ^{6}}{4 , 18 \times 1 0 ^{3} \times 80} \approx 6, 3 kg$ d'eau : une barre chauffe $6$ litres d'eau de $8 0^{\circ} C$ !

3. On brûle l'échantillon dans une enceinte rigide (volume constant) : $W = 0$ , donc le transfert thermique mesuré égale $Δ U$ (isochore : $Q_{V} = Δ U$ ).

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