Bonjour pouvez vous m'aidez pour la résolution de problème ça fait 2 jours que je chercher et je n'ai toujours pas trouver. merci !

Bonjour,

1) ok
2) L'eau salée du bassin s'évapore sous l'effet de la chaleur induite par les rayons du Soleil. On recueille donc sur la vitre de la vapeur d'eau pure qui va se condenser au contact de la vitre et en suivant la pente, pourra être stockée dans un récipient.

3) 4 L/J.m²

Production de Las Salinas : 23 m³/J, soit 23000 L/J

Donc il faut une surface de : 23000/4 = 5750 m²

4) oui, l'eau est potable.

Mais totalement pure et donc sans aucun sels minéraux. Ce qui est dangereux pour l'organisme.

De plus elle peut contenir des bactéries.

Pour la consommer, il faut prendre des compléments d'ions calcium et/ou magnésiums. Et si possible la faire bouillir pour éliminer les germes.

Le problème...

On suppose que toute l'énergie thermique reçue ΔE est utile à la vaporisation de l'eau

Dans cette région : ΔE = 16 kJ/m².min

1 jour = 24 h = 24 x 60 min = 1440 min

Donc ΔE = 16 x 1440 kJ/m².jour = 23040 kJ/m².jour = 2,204 MJ/m²/jour

L'énergie massique de vaporisation de l'eau de mer à la pression atmosphérique est de : L(vap) = 2,3 MJ/kg d'eau mer. 

On veut produire 20 m³ d'eau douce et donc il faut évaporer 20 m³ d'eau salée d'après l'énoncé. Et l'eau salée a une masse volumique de 1,1 kg/L.

Donc il faut évaporer une masse d'eau de mer de :

m = 20000 x 1,1 = 22000 kg

Ce qui nécessite une énergie de : E = m x L(vap)

Soit E = 22000 x 2,3.10⁶ J = 5,06.10¹⁰ J

Le rendement thermique du distillateur est de 45%. Ce qui signifie que 45% de l'énergie incidente reçue est utile à réchauffer l'eau de mer.

Donc E/E(reçue) = 45%

D'où : E(reçue) = E/0,45 = 5,06.10¹⁰/0,45 ≈ 1,12.10¹¹ J

ΔE = 2,204.10⁶ J/m² par jour

Donc, pour produire E(reçue) par jour, il faut une surface de :

S = E(reçue)/ΔE = 1,12.10¹¹/2,204.10⁶ ≈ 51000 m²

Le rendement en litres d'eau douce par jour et par m² est donc de :

20000/51000 ≈ 0,39 L/m² par jour

Le rendement thermique est très inférieur à 100 % car une grande partie de l'énergie solaire reçue est perdue par l'échauffement des vitres du distillateur qui rayonnent dans l'atmosphère. (à creuser...)