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Exercice transfert de chaleur

Posté par
Aneoka
29-10-13 à 11:23

Bonjour,

Pouvez-vous me dire si mon raisonnement et mes calculs sont justes pour l'exercice ci-dessous.

Pour refroidir 150mL de thé pris à la température de 25°C, une personne introduit une masse de 40g de glaçon à la température de 0°C. On considérera que la boisson peut être assimilé à de l'eau.

données: Lfeau= 334 KJ.Kg-1 ; Ceau liq= 4,18 KJ.Kg-1.°C-1

1) Identifier le corps qui cède de la chaleur et celui qui en prend.
2) Exprimer les quantités de chaleur mises en jeu par chacun de ces deux sous-systèmes en fonction de la température finale f de la boisson, et des données indiquées dans le texte.
3) En supposant, pour simplifier, que la boisson n'échange pas de chaleur avec l'extérieur, durant cette opération, déterminer la température finale du breuvage.

Réponses:

1)Le corps qui cède de la chaleur est le thé et celui qui en prend l'eau.
2) Qthé= m.c(f-i)
                  = 0,150.4,18(f-25)
   Qglaçon= m.Lfeau
                     = 0,04.334
3) Qthé+Qglaçon=0
   (0,150.4,18(f-25))+(0,040.334)=0
   (0,627f-15,675)+13,36=0
   -15,675+13,36=-0,627f
   f= -2,315/-0,627
                    = 3,69°C
  
En vous remerciant par avance.

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:30

Salut,

1) le glaçon prend la chaleur
2) c'est faux tu as oublié que l'eau issue du glaçon fondu va passer de 0°C à f

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:31

Bonjour,

Quand le glaçon vient juste de finir de fondre, quelle est sa température ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:31

Oups... je vous laisse !

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:39

Donc pour la question 2 la réponse est:
Qglaçon= m.Lfeau(f-i)
                  = 0,040.334(f-25)

Donc par conséquent la réponse à la question 3 est fausse aussi...

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:46

Oui la 3 est fausse mais ce que tu as marqué ci-dessous c'est complètement faux

Qglaçon= m.Lfeau(f-i)
                  = 0,040.334(f-25)

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 11:51

Oups, oui je rectifie cela.

Qglaçon= m.Lfeau(f-i)
                  = 0,040.334(f-0)

Est-ce bien cela ?

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 12:00

non toujours pas

Q glaçon = m*L + mc*(f-0)

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 12:06

Peux tu m'expliquer pourquoi on associe à Qglaçon, m.Lfeau+m.C(f-i) ?

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 12:56

Q glaçon = Q changement d'état de solide à liquide  + Q variation de température de 0°C à température final

D'après ton calcul Q changement d'état de solide à liquide fais passer l'eau du thé à 3.69°C

Il reste alors 150 ml d'eau à 3,69°C qui se mélange à 40 g d'eau à 0°C

l'ensemble ne fera donc pas 3.69°C au final

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 13:12

Voilà ce que je trouve pour la question 3) et merci pour vos explications

Qthé+Qglaçon=0
m.C(f-i)+(m.Lfeau+m.C(f-i))=0
0,150.4,18(f-25)+(0,040.334+0,040.4,18(f-0)=0
0,627f-15,675+13,36+0,1672f=0
-0,7942f=-2,545
f= -2,545/-0,7942=3,20°C

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 13:32


Qthé+Qglaçon=0
m.C(f-i)+(m.Lfeau+m.C(f-i))=0
0,150.4,18(f-25)+(0,040.334+0,040.4,18(f-0)=0
0,627f-15,675+13,36+0,1672f=0

ok mais la suite est fausse

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 13:45

0,627f-15,675+13,36+0,1672f=0
0,7942f-2,315=0
0,7942f=2,315
f= 2,315/0,7942=2,91°C

Est-ce juste cette fois-ci ?

Posté par
Iamat
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 13:45

oui

Posté par
Aneoka
re : Exercice transfert de chaleur 29-10-13 à 13:51

Merci pour votre aide



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