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Capacité thermique d'un calorimètre

Posté par
polo335
19-02-17 à 11:28

bonjour,
je n'arrive pas à l'exercice suivant:

Un calorimètre contient 1000g d'eau à 15°C. On y verse 1000g d'eau à 65,5°C. La température du mélange étant à l'équilibre de 40°C, calculer la capacité thermique du calorimètre.

Merci d'avance.

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 11:41

Salut,

Quelle formule pourrait te venir en aide dans cet exercice ?

Quel est la propriété d'un calorimètre que tu peux exploiter ?

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 11:42

Justement on a rien apprit à propos du calorimètre et on ne connait aucune formule.

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 11:58

Alors, la première chose à faire avant de foncer tête baissée sur un exercice serait de se faire une fiche avec des recherches sur le net, non ?

Je te laisse faire cette première étape, et reviens dès que tu auras assimilé ces notions de cours.

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 12:03

Je ne fonce pas tête baissée comme vous dites j'ai déjà effectué de multiples recherches qui n'aboutissent à rien puisque nous n'avons jamais abordé ce sujet.

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 12:59

Clique sur les maisons :



(ton exercice est plus facile car il n'y a pas de changement d'état)

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 13:07

J'ai regardé les deux maisons et je n'ai toujours pas compris.
Pouvez-vous m'expliquer avec vos mots ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 14:52

Qu'est-ce que tu n'as pas compris ?

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 14:53

La relation qu'il faut utiliser dans mon exercice

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 14:58

Une énergie peut s'exprimer sous la forme Q = m.C.T

m masse
C capacité thermique massique
T = différence de température entre l'état initial et final.

Il faut exploiter la propriété d'un calorimètre et faire un bilan d'énergie pour aboutir à la relation souhaitée

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 14:59

Cette relation ne m'aide pas étant donné avoir plusieurs données

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:09

L'eau (de masse notée m') ajoutée passe de T'i = 65,5 °C à Tf = 40 °C

Q1 = m'.c.(Tf - T'i)

Dans le calorimètre (équivalent en eau M), les m =1000 g d'eau passent de Ti à Tf :

Q2 = (M + m).c.(Tf - Ti)

Comme Q1 + Q2 = 0 :

m'.c(Tf - T'i) + (M + m).c.(Tf - Ti) = 0

<=> - m'.c.(Tf -T'i) = (m + M).c.(Tf - Ti)

<=> 25,5 = (1 + M)25

<=> M = ?

et donc C = ?

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:14

Et C correspond à quelle donnée?

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:14

A ton avis ?

C'est quoi le but de cet exercice ?

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:16

concrètement à quoi correspond C ( à quelle relation, je ne veux pas la réponse je veux la relation si tu préfères)

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:18

C'est bien ton problème depuis le début, tu veux des formules, sans même chercher à en comprendre le sens physique ... Le problème est que le jour d'un contrôle, personne ne sera là pour te les fournir. Voilà pourquoi j'essaie depuis le début de te faire comprendre la nécessité d'approfondir tes recherches sur le sujet avant de t'attaquer à cet exercice.

Citation :
Un calorimètre contient 1000g d'eau à 15°C. On y verse 1000g d'eau à 65,5°C. La température du mélange étant à l'équilibre de 40°C, calculer la capacité thermique du calorimètre.

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:21

Merci de me rétorquer  trois fois la même chose mais si tu veux au lieu de me donner la relation tu me dis que cherche pas le sens physique or nous n'avons jamais étudier le calorimètre. De plus si tu veux une fourchette ca fait au moins 3 heures que je cherche sur internet

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:21

De plus le fait de surligner en rouge ne me donne pas la relation

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:26

Tu ne peux pas aborder un tel exercice sans avoir en tête la notion physique d'une énergie.

Pour rappel, de manière générale, le produit m.c s'appelle la capacité thermique C d'un corps :

C = m.c (unité de C : J.K-1)

L'équivalent en eau (ou valeur en eau) d'un système est la masse d'eau M échangeant la même quantité de chaleur avec l'extérieur quand il subit la même variation de température :

m.c.T = M.ce.T

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:27

M correspondrait à C?

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:28

Ce n'est pas ce que j'ai écrit, relis attentivement mon précédent message

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:30

J'ai compris ton message mais je n'arrive pas à le replacer dans mon exercice

Posté par
polo335
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:34

A quoi correspond M dans la relation?

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:37

L'eau (de masse notée m') ajoutée passe de T'i = 65,5 °C à Tf = 40 °C

Q1 = m'.c.(Tf - T'i)

Dans le calorimètre (équivalent en eau M), les m =1000 g d'eau passent de Ti à Tf :

Q2 = (M + m).c.(Tf - Ti)

Comme Q1 + Q2 = 0 :

m'.c(Tf - T'i) + (M + m).c.(Tf - Ti) = 0

<=> - m'.c.(Tf -T'i) = (m + M).c.(Tf - Ti)

<=> 25,5 = (1 + M)25

<=> M = 25,5/25 - 1 = 1,02 - 1 = 20 g

et donc C = M.c = 0,02*4186 = 83,7 J.K-1

Sauf faute d'inattention

Posté par
gbm Webmaster
re : Capacité thermique d'un calorimètre 19-02-17 à 15:39

M = µ si tu préfères en unité plus usuelle -->

Posté par
DereX
re : Capacité thermique d'un calorimètre 03-11-17 à 14:44

Je suis moi même sur cet exercice (BTS Aéro 2ième année)

Je ne comprends pas le pourquoi du comment de cette partie là:

"Q2 =(µ + 1000). 4.18.  ( 40 - 15) "

Pour moi Q2 serait égale a 2000*4.18*(40-15)

Je suis complètement perdu car jusque là nous n'avons jamais utilisé cette méthode.



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