Pendant la phase de mise au point du << Grand Four Solaire»> d'Odeillo, des expériences ont été réalisées pour tester ses performances. Une plaque en acier de 10 mm d'épaisseur, positionnée au foyer et soumise au rayonnement solaire concentré, a ainsi été percée d'un trou de 40 cm de diamètre égal à celui de la tache lumineuse en seulement 1 minute et 27 secondes. ● 1. Quelle doit être la température minimale atteinte au niveau de la plaque d'acier lors du test? 2. Montrer que la masse d'acier fondu est de l'ordre de 9,0 kg. 3. Estimer l'énergie nécessaire pour élever la température de l'acier solide jusqu'à sa température de fusion. On supposera que la température initiale de l'acier était celle de l'air ambiant, à savoir 20 °C. 4. Estimer l'énergie nécessaire à la fusion de l'acier. 5. La puissance du four étant de 1,0 MW, en déduire la durée théorique nécessaire pour réaliser cette expérience. 6. Comparer le résultat obtenu par calcul au résultat obtenu lors du test dans les conditions réelles. Données
concernant l'acier découpé: Température de fusion : 1500 °C Température d'ébullition: 2800 °C Masse volumique à l'état solide: 7 200 kg.m-³ Capacité thermique massique à l'état solide : 460 J.kg-¹.°C-¹ Énergie nécessaire à la fusion de 1 kg de cet acier: L₁=2,50 x 105 J.kg-¹ • Le volume d'un cylindre de longueure et de rayon R est: V=XR² xe​