J'ai besoin d'aide pour mon DM de physique : Exercice 11: Découpage laser d'une plaque d'aluminium
Une plaque d'aluminium d'épaisseur constante e = 0,50 x10^(-6) m, dont la température initiale est Ta = 293 K, est déposée horizontalement sur un matériau thermiquement isolant. Elle reçoit, perpendiculairement à sa surface, un faisceau laser homogène de section d'aire s = 0,20 x 10^(-6) m² et de puissance moyenne P. On suppose que toute l'énergie du faisceau incident est absorbée par le cylindre d'aluminium d'épaisseur e, de même section s que celle du faisceau et que la température de ce cylindre est uniforme à chaque instant.
1- Quel est le mode de transfert thermique qui s'effectue entre le faisceau laser et l'aluminium ?
2- Montrer que la masse du cylindre d'aluminium qui reçoit le faisceau vaut m = 2,70×10^(-10) kg.
3- Quels sont les changements d'état que subit l'aluminium durant le découpage au laser?
4- Calculer l'énergie nécessaire pour transformer le cylindre d'aluminium solide en aluminium vapeur.
5- Pour vaporiser le cylindre d'aluminium, il faut une durée At = 1,00 x10^(-3) s. Calculer la puissance P du faisceau laser.
Données concernant l'aluminium pour les conditions de l'exercice : -Température de fusion: Tf = 933 K - Température de vaporisation : Ty = 2 740 K -Énergie massique de fusion : LF = 397 kJ.kg^(-1) -Masse volumique du solide : p = 2 699 kg.m^(-3) -Énergie massique de vaporisation à 2 740 K: Lv = 10 500 kJ.kg^(-1) - Capacité thermique massique du solide: Cs = 900 J.kg^(-1).K^(-1) -Capacité thermique massique du liquide : C₁ = 1 090 J.kg^(-1)
Merci d'avoir visité notre site Web dédié à Physique/Chimie. Nous espérons que les informations partagées vous ont été utiles. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions ou besoin d'assistance. À bientôt, et pensez à ajouter ce site à vos favoris !