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Niveau première
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Calorimétrie

Posté par
Lou
23-02-12 à 15:04

Bonjour,
J'ai un dm de physique pour la rentrée et je bloque au 3ème exercice qui concerne la Calorimétrie. J'ai du mal à appliquer les formules de mon cours, notamment pour la 1ère question:

1. On introduit dans un calorimètre, dont on néglige la capacité thermique, une masse m=100g d'eau à la température t1= 80°C et une masse m=100g de glace à la température t2= -10°C. Déterminer la température finale et les masses finales d'eau liquide et de glace.

On nous donne également les données suivantes:
Ceau= 4186 J.Kg-1.K-1
Cglace= 2100 J.Kg-1.K-1
Lfus(glace)=-Lsol(eau)= 335 Kj.Kg-1

Pour déterminer la température finale tf, j'ai fait ceci, mais je ne suis pas sûre:

Energie thermique transférée à l'eau:
Q1= m.Ceau(tf-t1)

Energie thermique transférée au glaçon:
Q2=m.Cglace(tf-t2)

Le système {eau + glace} est isolé:
Q1+Q2=0
m.Ceau(tf-t1)+m.Cglace(tf-t2)=0
tf=(m.t1+m.t2)/(m+m)

A.N. : tf= (1,00.10-1x80 + 1,00.10-1x-10)/2,00.10-1

tf= 37°C

Et pour les masses je ne sais pas comment faire...
Pourriez vous m'aider, et me dire si la première partie de la question est juste?

Merci !
Lou

Posté par
J-P
re : Calorimétrie 23-02-12 à 15:27

Pour amener l'eau de 80°C à 0°C : |Q1| = 4186 * 0,1 * (80 - 0) = 33488 J

Pour amener la glace de -10°C à 0°C : |Q2| = 2100 * 0,1 * (10 - 0) = 2100 J
Pour faire fondre toute la glace à 0°C : |Q3| = 335000 * 0,1 = 33500 J

|Q1| < |Q2|+|Q3| et |Q1| > |Q2| ----> La température finale sera de 0°C, avec un mélange eau-glace.

La masse de la glace qui va fondre est m telle que : 335000 m + 2100*0,1*10 = 33488

m = 0,0937 kg

La température finale sera 0°C, la masse de glace sera m1 = 0,1 - 0,0937 = 0,0063 kg et la masse deau sera m2 = 0,1 + 0,0937 = 0,1937 kg
-----
  
Sauf distraction.  

Posté par
Lou
Calorimétrie 23-02-12 à 16:17

J'étais bien loin du compte, merci beaucoup !



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