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Capacité thermique d'un calorimètre

Posté par
FloFlo
18-03-12 à 11:22

Bonjour, j'arrive pas a trouver la bonne formule de départ ... Voila mon exercice :

Énoncer : On verse un volume V0=200mL d'eau dans un calorimètre et on mesure la température de l'eau une heure après : on relève un température T0=20°C. On ajoute alors une masse m=250g d'eau à la température Ti=60°C.

1) Déterminer la valeur Tf de la température finale de l'eau après mélange, si l'on suppose que toute l'énergie cédée par l'eau chaude est gagnée par l'eau froide.

2) La température mesurée est en réalité Tf°=38°C.
a. Déterminer la valeur de l'énergie gagnée par le calorimètre.
b. En déduire la valeur de la capacité thermique du calorimètre.

Merci d'avance de votre aide, j'y arrive vraiment pas la ...

FloFlo

Posté par
FloFlo
Données 18-03-12 à 12:50

Masse volumique de l'eau : 1,0 kg/L
C de l'eau liquide : 4.18 kJ/kg/C

Posté par
Marc35
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-03-12 à 12:31

Bonjour,
La formule de départ ?... Il n'y en a pas beaucoup !...
Q = mc(T2-T1)
Donc ici :
L'énergie cédée par l'eau chaude :
Q_1\,=\,m\,c\,(T_f\,-\,T_i)
L'énergie captée par l'eau froide :
Q_0\,=\,m\,c\,(T_f\,-\,T_0)
Q1 est négative (l'eau chaude se refroidit ==> Tf < Ti). C'est normal parce que c'est de l'énergie cédée. Q0 est de l'énergie captée donc > 0 (Tf > T0).
Au total, on a :
Q_1\,+\,Q_0\,=\,m\,c\,(T_f\,-\,T_i)\,+\,m\,c\,(T_f\,-\,T_0)\,=\,0
D'où :
T_f\,-\,T_0\,=\,T_i\,-\,T_f
2\,T_f\,=\,T_i\,+\,T_0
\large T_f\,=\,\frac{T_i\,+\,T_0}{2}

Posté par
masar7
re : Capacité thermique d'un calorimètre 24-03-12 à 23:25

Bonsoir
J'ai exactement le meme exercice à faire mais je ne comprends pas très bien.
Déjà pour la première question; je ne vois pas comment on peut déterminer la quantité d'énergie et ensuite Tf ?

Merci

Posté par
Marc35
re : Capacité thermique d'un calorimètre 25-03-12 à 00:09

Tout est expliqué dans le message "Posté le 19-03-12 à 12:31"...
Je ne vois pas trop ce que je peux ajouter...

Posté par
masar7
re : Capacité thermique d'un calorimètre 25-03-12 à 11:27

En fait j'ai essayé ce matin de le faire toute seule et je suis arrivée à la même chose ^^

Merci en tout cas

Posté par
masar7
re : Capacité thermique d'un calorimètre 25-03-12 à 12:20

Par contre la question 2.b me pose problème..
Q = m.L
Faut il déterminer la masse de l'eau froide grâce à la relation P = m/V et l'additionner à la masse de l'eau chaude ?

Posté par
masar7
re : Capacité thermique d'un calorimètre 25-03-12 à 12:21

Afin de déterminer la masse et comme ça grace à la relation L = Q/m on trouve L ?

Posté par
masar7
re : Capacité thermique d'un calorimètre 25-03-12 à 12:54

En fait toute la question 2 me pose problème :O

Posté par
natnatnat
re : Capacité thermique d'un calorimètre 24-03-16 à 19:34

Même si ce sujet semble quelque peu dater je tiens à préciser qu'il y a une erreur dans la solution proposée en effet Marc35 considère les masses d'eau introduites comme étant identiques or elles ne le sont pas:
250g d'eau différent de 200 g d'eau
la suite du calcul et le résultat sont donc faussés



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