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Execice: Calorimètre et détermination de capacité thermique
Un calorimètre contient une masse m=300 g d'eau à 24.0°C. Un bloc de fer d'une masse m(fe)=100g et de tempérture 200°C est plongé dans l'eau. L'évolution de la température est suivie au cours du temps pour déterminer la température finale Tf du système (eau+fer). On suppose que le calorimètre n'intervient pas dans l'échange thermique.
a) Que valent T haute et T basse pour le bloc de fer ?
b) Exprimer, en fonction de Tf' l'énergie Q1 cédée par le bloc de fer ?
c) Que valent Thaute et Tbasse pour l'eau ?
d) Exprimer en fonction de tf, Q2 recue par l'eau?
e) Sachant que les échanges thermiques sont lieu uniquement entre l'eau et le bloc de métal, que pouvez vous dire de Q1 et Q2.
f) Déterminer la température Tf.
Données: capacité thermique massique du fer solide: cm(Fe)= 444 J.Kg-1.K-1
Capacité thermique massique de l'eau liquide: ceau= 4185.5 J.Kg-1.K-1
1) Thaute vaut 200°C
Tbasse est la température la plus basse lors de son évolution, c'est-à-dire la température finale Tfinale du système (eau + fer).
2)Je sais que la formule pour calculer Q1= m X c(Fe) X T°
Soit Q1= 0,3*444*(tf-200)
Est ce que c'est ca ?
bonsoir,
attention
Q1= m(Fe) X c(Fe) X 
T(Fe)
les trois valeurs m, c, T se rapportent au même corps (ici le morceau de fer), il ne faut pas mélanger ici la masse de l'eau avec la chaleur massique du fer par ex.
Ok =).
3)T basse pour l'eau= 24°C et Thaute pour l'eau est la température a plus haute de son évolution c'est à dire Tf.
4) Q2= m X c(eau) X DelT ( eau)
Q2= 0.3 X 4185.5 X (Tf-24)
Q2= 1255.65 X (Tf-24)
5) On peut donc dire que Q1 + Q2 = 0
6) m*ceau(tf-24)+ mfe*cfe(tf-200)= 0
0.3 X 4185.5 X ( tf-24 ) + 0.1 X 444 X (tf-200) =0
(tf-24) X ( TF-200) = 1211.25
J'ai fait cela mais je sais que c'est faux:
(tf²-4800)=1211.25
tf²=1211.25/4800=0.25
Que faire ?
Est ce que le reste est bon?
Q1 = 44,4 (Tf-200)
Q2 = 1256 (Tf-24)
Q1+Q2 = 0
44,4 (Tf-200) + 1256 (Tf-24) = 0
et tu développes pour trouver Tf:
44,4 Tf - 44,4x200 + 1256 Tf - 1256x24 = 0
je te laisse terminer
Ok, merci donc:
44.4(Tf-200) + 1256 (Tf-24) = 0
44.4 Tf - 44.4*200 + 1256 Tf - 1256*24= 0
44.4 Tf- 8880 + 1256 TF - 30144 = 0
44.4 Tf + 1256 Tf = 8880 + 30144
44.4 Tf + 1256 Tf = 39024
Tf² * 1300.4 = 39024
Tf² = 39024 / 1300.4
Tf² = 30.0
Tf= Racine 30 ou - Racine 30 Soit 5.47° ou -5.47°
Je ne pense pas que ce soit le bon résultat j'ai due me tromper de calcul ou quelque chose comme ca non ?
44.4 Tf + 1256 Tf = 39024
donc 1300.4 Tf = 39024
pourquoi élèves-tu Tf au carré? c'est une somme toute simple.
Je ne sais pas, je pensais qu'on devait l'élever au carré.
Donc si on reprend: 44.4 Tf + 1256 Tf = 39024
donc 1300.4 Tf = 39024
Tf= 39024 / 1300.4
Tf = (eniron) 30°C.
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