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Calorimétrie

Posté par
Evechimie
01-04-18 à 14:15

Bonjour
j'ai besoin d'aide sur cet exercice.
Merci d'avance
Un calorimètre de Dewar de capacité thermique C=100J/K contient 150g d'eau à la température de 2°C.
a/On y introduit un cube de glace de masse 30g à la température de -18°C.
-Quelle est la température à l'équilibre thermique?
-Quelle est la masse de glace restante?
b/Que se passerait-il si on recommencait l'expérience en ne mettant dans le calorimètre que 50g d'eau à 2°C ?
-Quelle serait dans ce cas la masse de glace finale?
-Quelle est la température d'équilibre?

Pour la 1.
(C+mece)(te-t1)+mgcg(18)+mgLfg=0
Est-ce correct?
Je ne comprends pas l'exercice

Posté par
Evechimie
re : Calorimétrie 01-04-18 à 18:53


S'il vous plait

Posté par
odbugt1
re : Calorimétrie 01-04-18 à 23:57

Bonsoir,

L'énoncé indique qu'à l'état d'équilibre il reste de la glace.
Dans ces conditions la température d'équilibre est de 0°C

Calcule numériquement (en valeur absolue) la quantité de chaleur Q1 cédée par l'eau et le calorimètre pour passer de 2°C à 0°C

Calcule numériquement la quantité de chaleur Q2 que la glace a du recevoir pour passer de -18°C à 0°C.

Calcule numériquement le reliquat Q1 - Q2 de chaleur qui reste disponible pour faire fondre partiellement la glace (arrivée à 0°C) et en déduire la masse de glace fondue, puis la masse de glace restante.

Bien entendu cela suppose que l'énoncé te fournit les valeurs numériques des capacités thermiques massiques de l'eau, de la glace ainsi que la chaleur latente de fusion de la glace.

Posté par
Evechimie
re : Calorimétrie 02-04-18 à 12:09

Bonjour
J'ai eu
Q1=(C+mece)(f-1)
|Q1|=1457J
Q2=(mgcg)(f-2)+mgLfg
|Q2|=1134J

Q1-Q2=323J

mgfondLfg=323J
mgfond=9.104kg(glace fondue)
mgrest=mg-mgfond
mgrest=0,029kg
Est-ce correct?

Posté par
odbugt1
re : Calorimétrie 02-04-18 à 15:16

OK pour
|Q1|=(C+mece)|f-1|
Je ne vérifie pas l'application numérique, d'autant plus que ton énoncé ne précise pas la valeur de ce

mais pas d'accord avec
Q2=(mgcg)(f-2)+mgLfg
car (merci de relire mon post du 01-04-18 à 23:57) Q2 concerne uniquement le passage de la glace de -18°C à 0°C et pas la fusion de la glace.

Erreur supplémentaire : Dans ton calcul tu as l'air de considérer que la masse de glace fondue est mg ce qui est faux puisqu'elle ne fond que partiellement.

Posté par
Evechimie
re : Calorimétrie 02-04-18 à 16:48

|Q2|=|(mgcg)(f-2)|=1134J
Q1-Q2=323J
mgfondLf=323J
mgfond=9.104kg
mgrest=0,0291kg
Est-ce correct?

Posté par
odbugt1
re : Calorimétrie 02-04-18 à 17:15

OK pour
|Q2|=|(mgcg)(f-2)|

Pour le reste je n'ai aucun des détails de ton calcul, ni les constantes pour vérifier les résultats numériques.
Je ne peux donc ni confirmer, ni infirmer.
Je peux juste remarquer que :

Citation :
mgfond=9.104kg

est fantaisiste

mais que
Citation :
mgrest=0,0291kg

a un ordre de grandeur qui à priori me semble raisonnable. (il resterait 29,1g de glace sur les 30g initialement présents.

Merci, si tu as encore des questions à poser ou des résultats à vérifier de  publier les valeurs numériques dont tu disposes des capacités thermiques massiques de l'eau, de la glace ainsi que la chaleur latente de fusion de la glace.
Bien entendu je pourrais aller les chercher sur internet, mais est ce bien à moi de le faire ?

Posté par
Evechimie
re : Calorimétrie 02-04-18 à 17:29

On me donne
Lfg=3,34.105J.kg-1
cg=2100J.kg-1.°C-1
ce=4190J.kg-1.°C-1
Les calculs sont-ils corrects?

Posté par
odbugt1
re : Calorimétrie 02-04-18 à 18:07

Oui, c'est exact.
J'ai trouvé ( je préfère donner les masses en grammes avec 2 chiffres significatifs)

m(glace fondue) = 0,97g
m(glace restante ) =  29g

Posté par
Evechimie
re : Calorimétrie 02-04-18 à 18:55

Merci beaucoup pour vos réponses



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