Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Calorimétrie et glaçon
Bonjour,
Mon prof de physique m'a donné un exercice à faire et je ne trouve pas de solution :
"On considère un calorimètre qui contient 100g d'eau à 20°C. Sa capacité calorifique est de 167 J/K. On y plonge un morceau de glace de masse m=25g initialement placé dans un congélateur à -18°C. Calcule la température d'équilibre."
Il nous a dit qu'il était possible de le résoudre avec une seule équation ?I?
J'ai essayé , mais mon résultat n'est pas cohérent :
Tentative 1
Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 0
ceau*meau*DT1 + mûDT2 + f*mgla + cgla*mgla*DT3 + ceau*meautot*DT4 = 0
concrêtement
4185*0,1(x-20)+167(x-20)+2060*0,025*(18)+330000*0,025+4185*0,025(x-0) = 0
et j'obtiens une valeur négative, ce qui n'est pas cohérent... ?
Tentative 2
Energie fournie = 4185*0,1*20 + 167*20 = 11710J
Energie reçue = 2060*0,025*18+330000*0,025 = 8250J
La différence entre les deux : Energie restante à disposition = 2533J
Ensuite je recalcule la température d'équilibre, en tenant compte du calorimètre :
c*m*(x-0) + mû*(x-0) = 2533J
d'où
x = 3,67°C
Merci de m'éclairer sur mes tentatives ! D'avance merci !
Serval1310
4185 * 0,1 * 20 = 8370 J
167 * 20 = 3340 J
Somme : 8370 + 3340 = 11710 J (Quantité de chaleur pour amener l'eau (liquide) et le calorimètre à 0°C)
---
0,025 * 2060 * 18 = 927 J
0,025 * 330000 = 8250 J
Somme : 8250 + 927 = 9177 J (Quantité de chaleur pour amener la glace à 0°C et la fondre toute (à 0°C))
---
Ce qui précède permet de conclure que :
Toute la glace sera fondue et la température finale > 0
Sachant cela, on peut écrire :
Ceau * m(eau) * (Tf - 20) + C(cal) * (Tf - 20) + m(glace) * L + Cglace * m(glace) * (Tf + 18) = 0
4185 * 0,1 * (Tf - 20) + 167 * (Tf - 20) + 0,025 * 330000 + 2060 * 0,025 * (Tf + 18) = 0
637 Tf - 2533 = 0
Tf = + 4°C (arrondi)
-----
Sauf distraction. 
Annuler
connectez vous