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Calorimétrie
Bonsoir,
J'ai un exercice de calorimétrie, je lai résolu et je voudrais avoir votre confirmation si j'ai bon.
L'exercice est le suivant :
Un calorimètre de capacité calorifique C = 90 J/°C contient une masse d'eau de 100 g à 0° C.
On introduit simultanément dans ce alorimètre :
Un bloc de fer de masse m1 = 450 g à la température 95° C
Un glaçon de masse m2 = 50 g à la température 
2 = - 10°C.
Calculer la température finale.
On donne chaleur latente de fusion Lf = 80 cal/g.
Ceau = 4180 J/kg °C : Cfer = 460 J/kg °C ; Cglace = 2090 J/kg °C.
De mon côté j'ai trouvé 17.8 °C merci de me dire si j'ai bon.
Bonjour,
Je ne trouve pas comme toi.
Comme tu ne détailles pas tes calculs il est difficile de trouver où est l'erreur.
me.ce+C(f-e)+m1.cfer(f-1)+m2.cg(0-2)+m2.ce(f-e)+m2.Lf=0
me.ce.f-me.ce.e+C.f-C.e+m1.cfer.f-m1.cfer.1+m2.cg.e-m2.cg.2+m2.ce.f-m2.ce.e+m2.Lf=0
me.ce.f+C.f+m1.cfer.f+m2.ce.f=-me.ce.Oe-C.e-m1.cfer.1+m2.cg.e-m2.cg.2+m2.ce.e+m2.Lf
f=(0.100.4180+90)0+0.450.460.95-0.050.2090.0+0.050.2090.--10)-0.050.4180.0-0.050.80000/0.100.4180+0.450.460+0.050.2090+90
f=14650/819.5
f = 17.8 °C.
ou
=-me.ce.Oe+C.e+m1.cfer.1-m2.cg.e+m2.cg.2-m2.ce.e-m2.Lf
f=(0.100.4180+90)0+0.450.460.95-0.050.2090.0+0.050.2090.(-10)-0.050.4180.0-0.050.80000/-(0.100.4180+0.450.460+0.050.2090+90)
f=14650/819.5 ou 13585/-819.5
f = 17.8 °C ou f=-16 °C
Bel effort ! 
En notant la température finale (en °C)
Qantité de chaleur (en joules) reçue par :
. le calorimètre : 90.
. l'eau initialement dans le calorimère : 0,100 * 4 180 *
. le morceau de fer : 0,450 * 460 * ( - 95)
. le glaçon
. de -10 °C à 0 °C : 0,050 * 2 090 * 10
. pour la fusion à 0 °C : 0,050 * 80 * 4,18
. de 0 °C à : 0,050 * 4 180 *
La somme de ces quantités de chaleur est nulle.
Es-tu d'accord ?
m2.Lf, pourquoi tu as multiplié par 4.18 ? m2=0.050 Lf=80*10^3 pour les passer en kg non ?
Oui, transformation adiabatique que l'on puisse dire :
Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=0
De tout façon mon résultat est rcohérent, je devrait trouver entre 10 et 30 °C, j'ai dû faire une erreur à propos de la chaleur latente de fusion.
Si non dans l'ensemble je suis d'accord, ensuite ?
C'est gentil d'être d'accord "dans l'ensemble"...
La chaleur latente de fusion est donnée en cal/g : c'est un piège !
toutes les autres chaleurs sont données en joules
J'ai multiplié par 4,18 pour passer des calories aux joules.
L'énoncé aurait pu écrire :
On donne chaleur latente de fusion Lf = 334 J/g
Oki merci si non si j'avis placé ça, dans l'ensemble ça aurait été juste ou pas selon toi ? Et juste une question, si dans un énoncé, la chaleur latenté de fusion Lf = 80cal/g ou autre valeur donc je multiplie toujours par 4.18 ? Merci de me réponse c'est gentil.
Il faut exprimer toutes les énergies (ici les quantités de chaleur) dans la même unité.
L'unité la plus courante maintenant est le joule. Presque toutes les données de ton exercice sont en joules. Il y avait cette donnée en calories (une vieille unité) : il faut la transformer en joules pour pouvoir l'ajouter ou la soustraire aux autres termes qui sont en joules.
Il faut retenir que 1 calorie = 4,18 joules
Oui
(me.ce+C)(f-e)+m1.cfer(f-1)+m2.cg(0-2)+m2.ce(f-e)+m2.Lf=0
me.ce.f-me.ce.e+C.f-C.e+m1.cfer.f-m1.cfer.1+m2.cg.e-m2.cg.2+m2.ce.f-m2.ce.e+m2.Lf=0
me.ce.f+C.f+m1.cfer.f+m2.ce.f=+me.ce.e+C.e-m1.cfer.1-m2.cg.e+m2.cg.2-m2.ce.e-m2.Lf
f = me.ce.e+C.e-m1.cfer.1-m2.cg.e+m2.cg.2+m2.ce.e-m2.ce.e+m2.Lf
Je recopie en corrigeant (mais c'est moins lisible que ce que j'ai fait le 01/10 à 14 h 11) :
me est la masse d'eau initiale (0,1 kg)
e est la température initiale de l'eau et du calorimèrtre ; c'est aussi la température de changement d'état de la glace en eau (0 °C)
m1 est la masse du bloc de fer (0,45 kg)
1 est la température initiale du bloc de fer (95 °C)
m2 est la masse du glaçon (0,05 kg)
2 est la température initiale du glaçon (-10 °C)
f est la température finale d'équilibre cherchée
La somme algébrique des quantités de chaleur échangées est nulle :
(me.ce + C)(f - e) + m1.cfer(f - 1) + m2.cg(e - 2) + m2.ce(f - e) + m2.Lf = 0
f = [(me.ce + C - m2.cg + m2.ce)e + m1.cfer.1 + m2.cg.2 - m2.Lf] / (me.ce + C + m1.cfer + m2.ce)
"Sauf distraction"...
Que vaut donc f ?
On a fait un contrôle aujourd'hui, c'était plus facile que cleui-là mais revenons à cet exercice, voilà j'ai calculé f et j'ai trouvé 895/506 = 1.8 °C.
Je ne trouve pas cette valeur (mais ça commence à se rapprocher).
Mets ton calcul numérique que je trouve l'erreur. As-tu fait attention à toutes les unités ?
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