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De l'eau et de la glace!
bonjour je voulais de l 'aide sur cet exercice:
1-) Un calorimètre de capacité thermique négligeable contient 100g d'eau à 20°C. On y introduit un
morceau de glace de masse mg =20g initialement à la température de 0°C. Montrer qu'il ne restera pas de la
glace lorsque l'équilibre thermique est atteint. Calculer la température d'équilibre.
2-) Dans le système précédent, on ajoute alors un second morceau de glace de masse m'g =20g dont la
température est cette fois -18°C. Montrer que, lorsque l'équilibre thermique est atteint, il reste de la glace et
que la température d'équilibre est 0°C. Calculer alors les masses d'eau liquide et de glace en présence.
3-) Dans l'ensemble précédent, on introduit un autre glaçon identique à la précédente. Quelle est la nouvelle
température d'équilibre ? Calculer la masse d'eau qui se congèle.
je l'ai déjà commencé mais je ne trouve pas 0 a la deuxième question:
1) montrer qu'il ne reste pas de glace a l'équilibre : pour qu'il ne reste pas de la glace a l'équilibre il faut que Q1 : la quantité de chaleur cédée par l'eau soit supérieure a Q2 :celle absorbée par la glace
on a Q1 = masse glace x Lf = 0,020 x 334000 = 6680 J, et Q2 = m eau x c eau (Tf-Ti) = 0,1 x 4190 x (20-0) = 8380J
déduction de ces résultats il ne reste pas de glace!
la température d'équilibre :
Q1 = mgLf + mg(Tequi - Tinitiale1) ET Q2 = meau x ceau( Tequi-Tinitiale2) apres simplification on obtient Téqui = 3,38 degrés Celsius
2) montrez qu'il reste de la glace a l'equilibre a l'equilibre:
Q1 = mgcg(Tf-Ti) + mgLf = 0,020 x 334000 = 7436J et Q2 = m'Ce x (Tf-Ti) = 1850,304J
déduction de ces résultats il reste de le glace
pour montrer que la températures d'équilibre est égale a o degrés j'ai eu des problemes
Bonjour
je l'ai déjà commencé mais je ne trouve pas 0 a la deuxième question:
Pour cette question 2 : il faut commencer par montrer que la quantité de chaleur fournie par l'eau est inférieure à la quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre toute la glace, donc inférieure à la somme des deux quantités suivantes :
*celle pour réchauffer toute la glace de -18°C à 0°C ;
*celle pour faire fondre toute la glace à 0°C.
Une fois ces calculs faits et l'inégalité constatée, tu peux affirmer que la température finale est 0°C car l'état final est constituée
d'un mélange glace-eau. L'inconnue du problème devient mg : la masse de glace restante. Dans ces conditions, la quantité de chaleur cédée par l'eau (déjà calculée) est la somme de deux quantités :
*celle pour réchauffer toute la glace de -18°C à 0°C (déjà calculée) ;
*celle pour faire fondre la masse mg de glace à 0°C.
bonjour j'ai réussi a le faire et j'ai trouve que la masse de la glace restante est de 17 g en prenant l'opposée de la somme de la quantité de chaleur reçu par la glace et la quantité de chaleur cédée par l'eau (les 100g d'eau et les 20 g d'eau qui avait fondu) de l'état initiale (3,38 degrés) à l'état d'équilibre (0 degrés Celsius)
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