Sensation de froid au sol : effusivité, calorimétrie, refroidissement (1er principe) · Dihydrogène vert par électrolyse de l'eau de mer · Lessive de cendre (ion carbonate, titrage)

Montrer que l'effusivité s'exprime en $\text{J·K}^{-1}\text{·m}^{-2}\text{·s}^{-1/2}$.

Indiquer le sens du transfert thermique.

Énoncer le premier principe (termes + unités) et l' appliquer au système du calorimètre.

Montrer que $\Delta U_\text{eau} = 1{,}50\times10^{3}\ \text{J}$.

En déduire $C_\text{carrelage} = 109\ \text{J·K}^{-1}$.

Calculer $c_{v,\text{carrelage}}$ (volume $5{,}50\times10^{-5}\ \text{m}^3$).

Montrer que $E_\text{carrelage} = 1{,}60\times10^{3}\ \text{J·K}^{-1}\text{·m}^{-2}\text{·s}^{-1/2}$.

Justifier la cohérence avec le texte ($E_\text{bois} = 0{,}476\times10^{3}$).

Exprimer $T_\text{mesure,SB}$ en kelvin.

Calculer la température de contact théorique $T_\text{calcul,SB}$.

Comparer mesures et calculs ($T_\text{mesure,SC} = 297{,}2\ \text{K}$, $T_\text{calcul,SC} = 297{,}4\ \text{K}$) et conclure.

Expliquer la sensation décrite dans le titre.

Quel transfert supplémentaire, lié à l'eau liquide, apparaît ?

Donner $Q$ en fonction de $\Phi$ pendant $\Delta t$.

Par le premier principe appliqué au silicone, établir $\dfrac{d\theta}{dt} + \dfrac{1}{\tau}\theta = \dfrac{1}{\tau}T$.

Comparer les deux courbes de l'annexe et commenter.

Déterminer le temps caractéristique $\tau$ (construction sur l'annexe).

Calculer $h_\text{eau-silicone}$.

Comparer aux $h_\text{air-silicone} = 3{,}51$ et indiquer où le pied refroidit le plus vite.

Déterminer l'énergie moyenne produite par jour en décembre 2023 (en MW·h).

Indiquer (annexe) le sens du courant et des électrons dans le circuit.

Écrire les demi-équations et les associer aux électrodes.

En déduire l'équation de l'électrolyse.

Exprimer puis calculer $n(e^-)$ en fonction de $I$, $t$, $F$.

Montrer que la masse de dihydrogène vaut $3{,}06\times10^{-5}\ \text{g}$.

Calculer l'énergie nécessaire pour récupérer 400 kg de $\text{H}_2$ par jour.

Ce résultat est-il cohérent avec Q1 ? Commenter.

Définir une espèce basique selon Brønsted.

Calculer la concentration en ions carbonate de S.

Écrire l'équation de la réaction entre $\text{CO}_3^{2-}$ et l'eau.

En déduire $[\text{HO}^-]$ dans S (pH = 11,8).

Comparer $[\text{HO}^-]$ à la concentration apportée et conclure (base faible).

Justifier l'équation support $\text{CO}_3^{2-} + 2\,\text{H}_3\text{O}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 + 2\,\text{H}_2\text{O}$.

Déterminer la concentration en ions carbonate de $S_0$.

Déterminer l'encadrement du volume de lessive à introduire (eau dure : entre $6{,}0\times10^{-3}$ et $1{,}0\times10^{-2}\ \text{mol}$). Commenter.