Bonjour,
Je travaille actuellement sur l'exercice suivant, j'ai trouvé une correction mais il y a un point que je ne comprends pas. Nous sommes dans un calorimètre H=0 or on me dit que
H=P(t1-t0)
Où est mon erreur de compréhension ?
Merci d'avance
Enoncé :
On dispose d'un calorimètre, parfaitement isolé, rempli d'un mélange eau-glace en équilibre thermique à 0°C. Il comporte un thermomètre, un agitateur et une résistance chauffante immergés dans le mélange. La capacité calorifique totale du calorimètre et de ses accessoires est ce, avec ce la capacité thermique massique de l'eau liquide (
représente la valeur en eau du calorimètre). A l'instant initial to, la masse de glace est mg, la masse totale eau/glace étant M. La résistance chauffante est alors alimentée avec une puissance constante P. Le thermomètre indique une T constante jusqu'à l'instant t1 qui correspond à la fin de la fusion de la glace. Ensuite, la température augmente jusqu'à la T d'ébullition de l'eau 100°C qui se produit à l'instant t2.
Données : ce = 4,18 kj.kg -1.C-1, = 200g, mg = 100g, M/mg = 10, t1 - to = 2 min, t2 — t1= 30 min
1. Soit lf la chaleur latente massique de fusion de la glace. Exprimer lf en fonction de M, , mg,, ce, to, t1, t2. Calculer lf.
2. Une fois la température d'ébullition atteinte (à l'instant t2), la puissance de chauffage restant constante (égale à P), on suit l'évolution de la masse du calorimètre et de son contenu. On mesure l'instant t3 qui correspond à une perte de masse M/2. Exprimer la chaleur latente massique de vaporisation lv de l'eau, en fonction de M, , mg,, ce, t1, t2, t3. Calculer lv.
Bonsoir,
Dans le cas d'un système fermé évoluant à pression constante ou sous pression extérieure constante : H = Q.
Dans de nombreux problèmes, on considère le calorimètre suffisamment bien isolé pour pouvoir considérer l'évolution comme adiabatique, ce qui conduit à H=0.
La situation est ici différente : les transferts thermiques à travers les parois du calorimètre sont bien négligeables mais il y a un apport de chaleur par effet Joule : la chaleur fournie par effet Joule pouvant s'écrire comme le produit de la puissance de chauffage par le temps de passage du courant, on aboutit à la seconde formule. On suppose la puissance fournie par effet Joule comme indépendante du temps.
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