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calorimétrie
Bonjour !
J'ai une petite question de calorimétrie...
Voici l'énoncé :
"Un calorimètre parfaitement calorifugé contient une masse m0 d'eau liquide à T0 et P0.
Une masse m de glace à T1 est introduite dans le calorimètre.
Déterminer la température d'équilibre et la composition finale dans les 3 cas suivants : (masse en kg)
1. m0=1 m=0.5
2. m0=0.1 m=6
3. m0=1 m=2"
On nous donne :
c(eau) = c1=4.2kJ/kg/K
c(glace)=cs=2.1kJ/kg/K
enthalpie de fusion à Teq sous Po : L=336Kj/kg
T0=323K
T1=268K
J'ai établi l'équation calorimétrique et j'ai :
mcs(T1-Teq) + m0c1(Teq-T0) +mL =0
-> Teq = (-mL-mcsT1+m0c1T0)/(m0c1-mcs)
Pour la 1, je trouve Teq1=288K ce qui est plausible, mais pour la 2 j'obtiens Teq2=431 K (beaucoup trop grand) et si je veux faire le 3è calcul je divise par zéro...
Pouvez-vous m'indiquer mon erreur ??
Merci
Griet
Tu ne peux pas établir d'équation générale.
Il faut étudier chaque cas séparément car rien ne te permet de dire quelle masse de glace aura effectivement fondu lorsque l'on atteint l'équilibre.
Dans ton calcul, tu suppose clairement que l'intégralité de la glace a fondu.
Tu changes d'hypothèses... Et tu procèdes par étapes.
Si le résultat n'est pas cohérent, c'est peut-être que la quantité d'eau est insuffisante pour faire fondre la totalité de la glace.
Dans ce cas, vérifie si elle est suffisante pour amener la totalité de la glace à sa température de fusion et, le cas échéant, quelle masse de glace peut ensuite effectivement fondre avant que l'eau n'atteigne elle-même la température de solidification.
merci pour la réponse mais...vous pourriez pas me montrer sur un exemple parce que là, sans vouloir être pesante, je ne vois vraiment pas comment faire !...
1. Calcule la chaleur que doit libérer une masse d'eau pour amener une masse de glace
d'une température
à la température T=0°C (facile).
2. A quelle variation de température cela correspond-il pour la masse d'eau liquide? (facile aussi)
3.Quelle condition cela impose-t-il sur et
pour que la glace fonde intégralement ? (pas beaucoup plus dur)
A l'issu de ces calculs, tu verras que l'un des couples de valeurs que l'on te donne dans l'énoncé est d'ores et déjà incompatible avec une fonte de la glace.
bien que ça semble simple je bloque toujours sur votre première question...^^
J'ai tout de même essayé d'établir une nouvelle équation pour la 3è équation (je pense que la seconde est impossible)
Je suppose que la température finale Tf est inférieure à 0°C.
j'ai alors l'équation :
0= m0c1(Tf-T0)-m0L +m0Cs(Tf-T1)+mCs(Tf-T1)
d'où T=Tf+ [m0C1(T0-Tf)-m(Cs(Tf-T1)+L]/[(m+m0)C1]
Est-ce juste ?
Si oui alors ce résultat est possible ssi T<Tf=273K -> m> m0[c1(T0-Tf)+L] / [Cs(Tf-T1)] =52m0 donc l'àquation 2 est impossible ??
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