Bonjour,
J'ai des difficultés sur cet exercice.
Dans un récipient calorifugé, contenant une masse M = 1 kg d'eau à T1=293 K, on place un bloc de glace de masse m=500 g à T0=293 K.
a) Quelle est la température et la composition du mélange à l'équilibre ?
b) Calculer la variation d'entropie du système contenu dans le calorimètre. Commenter.
Pour la a), j'ai fait un schéma de la transformation mais je suis bloqué... Je suis perdu en thermodynamique, à chaque exercice je ne sais pas quelle formule utiliser... Pourriez-vous m'aider svp ?
Merci beaucoup et bon dimanche.
Bonjour
Le système {eau+glace} évolue de façon adiabatique : Q=0 .
Le système évolue de façon monobare : Q=H
Au final : H = 0
H étant une fonction d'état extensive : H=
Hglace +
Heau.
Avant de faire le calcul rigoureux, tu peux faire le rapide calcul suivant :
L'eau, en se refroidissant jusqu'à 0°C, peut céder une quantité de chaleur :
|Qeau}=me.ce.T=1*4,18*(-20)=83,6kJ
La glace, pour fondre complètement, doit absorber une quantité de chaleur :
Qglace=mg.Ffusion=0,5*334=167kJ
Je te laisse conclure sur l'état final du système...
L'entropie est aussi une fonction d'état extensive :
S=
Sglace +
Seau.
Puisqu'il s'agit d'une fonction d'état, il est possible de calculer chaque variation en imaginant un chemin fictif réversible...
Merci beaucoup pour votre réponse vanoise. Je vous suis franchement vraiment reconnaissant de m'aider presque à chaque fois... J'espère que cela paiera un jour !
Je vais poser cet exercice au brouillon dès que j'aurai terminé de relire tout mon cours.
Question : y a-t-il des "trucs" à savoir en thermodynamique, des réflexes à avoir dès la lecture de l'énoncé ?
(Comme par exemple, lecture du mot "calorimètre" => delta H = 0, si je ne me trompe pas...)
Le "truc" comme tu dis consiste à bien comprendre les bases du cours : ce qu'est une fonction d'état , les deux principes de la thermodynamique et les propriétés de H :
H=Q pour système fermé évoluant de façon isobare ou monobare.
D'accord.
Et à propos de l'égalité : dU=TdS - PdV :
peut-on écrire : U = T
S- P
V ?
Si oui, à quelles conditions ?
Merci encore.
On peut passer de la différentielle à l'expression de la variation en dessous seulement si T et P fixes.
Dans ton problème, la situation est beaucoup plus simple. Il suffit, pour l'eau d'une part, pour la glace d'autre part, d'imaginer un chemin réversible et d'écrire dans chaque cas :
Je suis volontairement resté vague sur les bornes d'intégration correspondant à l'état initial et à l'état final.
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