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Niveau école ingénieur
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Calorimetrie

Posté par
picasso
06-02-14 à 20:52

Bonsoir,

Je suis bloqué sur cet exercice, car je n'ai que tres peu vu ce type d'exercice en cours.Donc j'aimerai bénéficier d'aide et de conseils

Voici l'intitulé:
on place dans le calorimètre une quantité d'eau m1 qui se stabilise à une température T1, puis on chauffe grâce à une résistance électrique R = 10 Ω, alimenté par une intensité constante I. La température de l'eau augmente.

1)Ecrire le premier principe de la thermodynamique permettant de déterminer μ. En déduire Δ μ
2)Estimer l'intensité I qui devra traverser la résistance R afin d'élever la température de m = 200 g d'eau de 10 °C en 5 mn.

Merci d'avance

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 07-02-14 à 13:38

svp

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 07:12

bonjour,

il manque une partie de l'énoncé; le principe est le suivant:
On considère le système {calorimètre + résistance + eau} qui est isolé thermiquement

U = W + Q = Wéléc + 0 = Wéléc = RI2t

d'autre part U = Ucalorimètre + U eau

comme ce sont des phases condensées on a:
U eau Qv = ....
U calorimètre = ....

cf.

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 10:03

2/Qv=Mc(eau)*10=4185*0.200*10=8370 J

Ensuite, on utilise RI²t=Qv <=> 10**I²*(60*5)=8370
                            <=> I=1.7A

P=RI²=29 W <50

Est ce bien sa ?

1/ Pour la 1ere question j'ai trouvé :
=mc/(c(eau))

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 11:30

2/ non, tu as oublié le calorimètre

1) il manque le début de l'énoncé qui est important s'il faut calculer

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 11:44

2/Q2 = (µ + m)c(tf - ti) --> (pour le calorimetre)
     =(µ + m)c*10

Est ce correct ? sinon je ne vois pas.

Ensuite si j'ai dU et deau je peux en deduire µ.

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 12:12

2) RI2t = (m+)cT

avec ce que tu as recopié c'est la seule chose que je peux dire

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 12:16

ok merci.

donc pour calculer I, on fait RI²t= (m+)c *10+ Mc(eau)

sauf je n'ai pas c du calorimetre et .
Donc comment dois je faire svp ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 12:39

qu'appelles-tu M?

peux-tu stp recopier l'énoncé en entier!

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 12:56

m= la masse
Ccalo=ceauμ, j'ai seulement sa en plus.

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 13:12

on ne donne pas la température initiale de l'eau et du calorimètre ?

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 13:16

non :/

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 13:31

donc comment doit on faire ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 13:32

je ne vois qu'une relation (qui est celle indiquée plus haut) :

RI2t = (m+)cT

qui permet de calculer si on connait I, t et T

pour la 2) tu peux faire l'approx. 0 puisque c'est juste pour une estimation de I

je ne vois que ça

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 13:51

pour la 1/ je ne suis pas sur , vu qu on ne connait pas I encore.

pour la 2/, on utilise : RI²t = (m+)cT + Mc(eau)*T pour caculer I ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 16:40

cet exo est très mal foutu si je puis me permettre

je ne vois pas pourquoi tu ajoutes McT

Posté par
J-P
re : Calorimetrie 08-02-14 à 17:39

Si est bien l'équivalent en eau du calorimètre (selon une notation assez habituelle), que signifie le de l'énoncé ?

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:08

signifie l'incertitude

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:18

krinn tu as marqué en haut :
RI²t=U calorimetre + U eau

Donc je ne vois pas que c'est faux

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:24

oui
RI²t=Ucalorimetre + Ueau

donc RI²t = cT + mcT = (m+)cT

ce qui te donne = ...

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:37

ok merci,

= RI²t/cT -m
Comment dois je faire pour calculer ? j'arrive jamais les incertitudes.

mais pour le calcul de I, vous supposez donc =0 , vu j'ai pas la donné

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:46

Citation :
j'arrive jamais les incertitudes.

je ne sais plus, désolé (ça n'a jamais été ma passion, les incertitudes

Citation :
mais pour le calcul de I, vous supposez donc =0

oui, en général est faible donc pour estimer I on peut faire cette approximation

si JP a une meilleure idée, il te la dira

bonsoir JP

Posté par
J-P
re : Calorimetrie 08-02-14 à 18:49

Bonsoir krinn

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 19:18

Merci encore krinn !
Donc pouvez vous m'aider J-P pour l'incertitude ?

Posté par
J-P
re : Calorimetrie 08-02-14 à 19:22

Juste pour info :


(m1 + µ).Ceau.T1 + R.i².t = (m1 + µ).Ceau.T(t)

... sans tenir compte (à tort) de la masse de la résistance qui change de température aussi (et qui est dans le calorimètre).

et sans tenir compte de Ceau qui varie aussi avec la température, variation passée souvent sous silence ... et cependant :

Voir par exemple sur ce lien :

Je ne m'avance pas pour calculer , sans savoir si on doit ou non tenir compte des remarques ci-dessus.

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 19:27

krinn n'avait pas dis la meme chose. Donc qui a la bonne réponse ?

donc vous ne pouvez pas m'aider pour ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Calorimetrie 08-02-14 à 20:19

comme avec tous les énoncés imprécis, on ne se comprend pas bien!

je n'ai pas oublié la résistance; pour moi est valeur en eau du calorimètre (y compris la résistance)
(dans mon esprit, elle est intégrée à l'appareil)

d'autre part le calcul ci-dessus suppose effectivement que Ceau est constant dans la plage de température considérée
(mais si ce n'est pas le cas, il faut compléter l'énoncé et donner la fonction C=C(T) sinon je ne vois pas comment faire le calcul)

Posté par
picasso
re : Calorimetrie 08-02-14 à 20:52

donc je dis =0 et ceau = 4100



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