AUTOCLAVE

Mise en situation

Dans un laboratoire de chimie, afin d'accélérer le processus, on décide d'élever la température de la vapeur d'eau à l'intérieur d'un autoclave. On souhaite connaître l'augmentation de la pression à l'intérieur de l'enceinte et la quantité d'énergie nécessaire.

Un autoclave est un récipient à parois épaisses, à fermeture hermétique. Il permet de réaliser sous pression une réaction chimique, une stérélisation, une cuisson, une pasteurisation...

Hypothèses et données

Travail demandé

  1. Déterminer le volume V de l'autoclave, en m3.
  2. En déduire la masse m de vapeur, en kg.
  3. Quelle énergie E, en J, faut-il fournir pour amener la vapeur à la bonne température?
  4. Quel puissance P est nécessaire pour que la vapeur atteigne la bonne température dans le délai souhaité, en W?
  5. Calculer la pression relative Pr à l'intérieur de l'autoclave, lorsque la vapeur a atteint la température finale, en bar.
  6. Conclure en indiquant si la pression atteinte est compatible avec le modèle de l'autoclave.