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exercice de calorimetrie

Posté par
Ilanka
18-05-08 à 17:57

Bonjour, j'ai un devoir a rendre pour mardi et je n'arrive pas mon exercice dont voici l'énoncé:

Dans un calorimètre, on introduit une masse m1=150g d'eau. Après quelques instants, on relève la température de cette eau: O1=15.0°C. On ajoute alors une masse m2=200g d'eau à la température: O2=40.0°C. Après agitation on relève la température lorsque l'équilbre est atteint: O3=27.0°C.
Donnée:
-capacité thermique massique de l'eau (liquide):Ceau=4180J/kg/°C
Questions:
a) Exprimer la quantité de chaleur Q1 reçus par l'eau froide en fonction de Ceau, m1, O1 et O3.
b) Exprimer la quantité de chaleur Q2 cédée par l'eau chaude en fonction de Ceau, m2, O2 et O3
c) Le calorimètre et les accessoires reçoivent la quantité de chaleur Q'1. Le calorimètre étant une enceinte adiabatique, quelle relation relie Q1, Q2 et Q'1?
d) Q'1 est proportionnelle à l'augmentation de température O3-O1 : Q'1=K(O3-O1). En déduire la capacité thermique K du calorimètre et des accessoires.

Merci pour toute aide!

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:07

Bonjour,

Je pense que tu as les réponses aux questions a, b... et même c qui est très facile.

Il restera la question d, qui n'est pas difficile non plus.

Pour information tu peux écrire sans difficulté 1 2 et 3

Clique sur le petit bouton "" en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER" et "Aperçu" et tu trouves tout ce dont tu as besoin...

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:15

Pour être sincére, je ne vois pas la relation entre Q1, Ceau, m1, 1 et 3 qui est la reponse a), et de même pour la reponse b).

(Merci pour l'information pour les symboles)

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:18

Je crois que ton cours appelle cela une variation de l'énergie interne de l'eau...

Rien qu'en regardant l'unité de la capacité thermique massique... on trouve la "formule", c'est-à-dire la relation qui relie toutes ces grandeurs... Mais, sais-tu lire les unités ?

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:22

Nous n'avons pas fait de cour sur les energies internes, ni un exercice ressemblant à celui ci!
Oui je pense savoir lire les unités!

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:28

je pense avoir trouvée une formule mais je ne suis absolument pas sûre de ma réponse:
Q1=(Ceau*m1)/(3-1)
se qui donne Q1=52.25J

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:28

Alors, lisons l'unité...

Joule par kilogramme et par degré Celsius...

Quelle est la relation entre la variation d'énergie interne (ou quantité de chaleur reçue) Q1, la capacité calorifique massique Ceau, la masse d'eau m et la variation de température de l'eau c'est-à-dire (3 - 1) ?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:31

Nos messages se sont croisés.

L'unité n'est pas respectée dans ce que tu as écrit.

Il faut remplacer / par * :

Q1 = Ceau * m * (3 - 1)

Il faut que tu refasses l'application numérique !

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:33

avec cette nouvelle formule je trouve Q1=7524J

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:35

Exact !

Conseils : écris les grands nombres par tranches de trois chiffres ; laisse un espace entre le dernier chiffre et l'unité.

Oui, Q1 = 7 524 J

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:39

merci
et donc pour la réponse b) il faut appliquer la même formule!
ce qui donne Q2= -10 868 J
donc il céde 10 868 J!

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:41

Mais oui !

Ce qui te conduit tout droit à la question c...

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:46

Q'1=Q1-Q2
mais je ne suis pas sûre
et donc sa donnerai Q'1=18 392 J

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:50

Attention aux signes !

L'eau chaude fournit 10 868 joules
L'eau froide pour sa part en prend 7 524 joules

Donc... pour élever la température du calorimètre de 15,0 °C à 27,0 °C il reste 10 868 - 7 524 = 3 344 joules

La somme de ce qui est fourni est égale à la somme de ce qui est reçu
Si tu utilises une convention de signe, alors la somme algébrique est nulle.

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:54

donc si je comprend bienle calorimètre et les accessoires reçoivent 3 344 J

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 18:57

Exact !

Pour cette dernière question tu connais donc la quantité de chaleur (énergie) qui est reçue
Tu connais aussi la variation de température, 12 °C
Tu en déduis la capacité thermique (quelle sera l'unité ?)

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 19:00

K est exprimé en J/°C
et pour la dernière question K=Q'1/(3-1)
K= 278.7 J/°C

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 19:01



Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 19:02

merci beaucoup de m'avoir aider Coll!!

Posté par
Ilanka
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 19:03

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de calorimetrie 18-05-08 à 19:03

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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