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Capacité calorifique d'un métal

Posté par
Nanou9
12-04-12 à 18:53

Bonjour j'ai un exercice a faire mais je suis bloquée pourriez vous m'aidé s'il vous plait.

On rappelle que la capacité calorifique d'un corps est la quantité de chaleur nécessaire pour faire varier de 1◦ sa
température (unité : la calorie), et que la chaleur spécifique de ce corps est la capacité calorifique de son unité
de masse (unité : cal/kg).
Passons maintenant à l'exercice : un récipient de métal dont la masse est 2 kg contient 4 kg d'eau. Le tout
est initialement à une température de 40◦C. On y plonge un morceau du même métal qui est, lui, à 80◦C. La
température finale de l'ensemble est de 50◦C.

Quelle est donc la chaleur spécifique de ce métal ?

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 12-04-12 à 21:29

niveau 1ere S ça !

tu dois utiliser le premier principe de la thermo et les formules de variation d'énergie U = c.m.(Tf-Ti)

tu as la masse de métal à 80°c ?

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 13-04-12 à 21:02

J'ai calculé la masse du métal en faisant un produit en croix
(50*(2+4))/40= 7.5kg est le poids de l'ensemble donc on a
7.5-6= 1.5 est le poids du metal
maintenant je vois pas comment faire parce que je n'ai pas c pour utiliser la formule de U

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 14-04-12 à 15:51

je ne comprends pas d'où vient ton produit en croix.
"On y plonge un morceau du même métal qui est, lui, à 80◦C" est-ce que tu as la masse de ce morceau ?

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 13:39

On ne nous donne pas la masse de métal mais je crois avoir réussi a la calculé

On sait que a 40°C on a 2Kg de métal(le récipient) + 4Kg d'eau
On sait qu' a la fin on a a 50°C l'ensemble soit les 2Kg du récipient les 4Kg d'eau et le bout de métal
En faisant un produit en croix on a (50*6)/40=7.5
Soit la masse du bout de métal 7.5-6=1.5Kg

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 14:04

oui mais là où le bât blesse, c'est que ton opération magique de produit en croix n'a aucune légitimité physique !  On ne fait pas de la thermo avec du produit en croix !

voilà comme il faut procéder :
l'énergie gagnée par l'eau et le récipient (U = (ceau.meau + cmétal.mrécipient).(Tf-Ti) ) est égale à celle perdue par le morceau de métal ((U = cmétal.mmorceau.(Tf-Ti))

On arrive à l'équation :

(ceau.meau + cmétal.mrécipient).(50-40) = - cmétal.mmorceau.(50-80)

on connait tout là-dedans sauf cmétal (c'est ce que l'on cherche) et ... mmorceau ! Parce qu'une équation à deux inconnues ça va être compliqué

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 16:23

Il y a toujours une chose que je ne comprends pas comment résout-on l'equation si il nous manque m(morceau) et c(métal)
Il y a t'il pas une facon de trouvé m(morceau)?

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 17:13

non effectivement, je ne vois pas comment trouver m(morceau). Ca devrait t'être donné. Tu vois d'ailleurs que l'énoncé ne te demande pas de la calculer

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 18:47

Donc on est pas plus avancé pour résoudre l'exercice.
On ne pas le faire sans connaitre la masse du morceau de métal?

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 18:57

d'après moi non

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 19:00

Si on avez la masse comment ferions nous pour résoudre l'exercice?

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 19:02

comme je t'ai expliqué dans le poste de 14:04

Posté par
Nanou9
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 19:12

Il faut donc isolé c(metal)
Ce qui me donne sauf erreur de ma part
C(metal)= [-C(eau)*m(eau)*(50-40)]/[(50-40)*m(morceau)+m(récipient)]

Posté par
efpe
re : Capacité calorifique d'un métal 15-04-12 à 19:18

j'aurais dit :
cmétal = -(50-40).ceau.meau/(mrécipient.(50-40) + mmorceau.(50-80))



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