Bonjour je suis actuellement en 1er bac pro assp (accompagnement soins services a la personne) et je n'arrive pas a bien comprendre l'exercice suivant. Voici l'exercice :
On place un clou chauffé dans bécher d'eau à 16°C.
Le clou a une masse de 40g, la masse d'eau contenue dans le bécher est de 150g.
A l'équilibre, la température de l'eau est de 18°C.
1. Quelle quantité de chaleur Q1 a été transférée à l'eau ?
2. A l'équilibre, quelle est la relation entre la quantité de chaleur Q1 transférée à l'eau et la quantité de chaleur Q2 cédée au clou ?
3. Quelle était était la température initiale du clou ??
Données : C eau = 4 180 J/kg°C et C fer = 460 J/kg°C
Ce que j'ai essayer de faire je ne sait pas si c'est bon
1. Q=m*c*(2-
1) L'équilibre thermique est Q1+Q2=0
Q=40x4180x(18-16)
Q= 334 400
La question n°2 je ne la comprend pas
3. La temperature initiale du clou est de 16°C
Pouvez-vous me dir si ce que j'ai fait et bon ou si je me suis tromper et m'aider pour la Question 2 et m'aider pour la 1 car j'ai l'impression que se que j'ai fait et totalment faux s'il vous plait. Merci
Bonsoir,
En physique il faut apporter la plus grande attention aux unités
Puisque l'unité de capacité thermique massique de l'eau (et du fer) est J/(kg.°C) il faut que la masse de l'eau (et du fer) soit exprimée en kilogramme
D'autre part Q est une énergie (la chaleur). Il faut indiquer l'unité à côté de la valeur numérique, sinon le résultat ne veut strictement rien dire.
Peux-tu recommencer la première question ?
Je t'ai écrit ce qui ne va pas dans ta réponse à la première question. Je veux voir si maintenant tu peux y répondre correctement.
Quelle est (littéralement puis numériquement) la quantité de chaleur Q1 qui est transférée à l'eau ?
J'ai toujours pas compris :s pouvez vous m'expliquer plus simplement ? S'il vous plaît la valeur thermique s'exprime en degré C ?
Tu as écrit :
Q1 = m.c.(2 -
1)
c = 4 180 J.kg-1.°C-1
2 = 18 °C
1 = 16 °C
Que vaut m ? (avec son unité, sinon je ne pourrai pas répondre)
et donc, que vaut Q1 (avec son unité) ?
Question 1
On s'intéresse à l'eau (pas encore au clou)
La masse d'eau est m = 150 g
La capacité thermique massique de l'eau vaut 4 180 J.kg-1.°C-1
Pour utiliser l'expression Q = m.c.(2 -
1)
dans laquelle les températures sont bien en degrés Celsius et la capacité thermique massique est en 4 180 J.kg-1.°C-1 il faut convertir la masse en kilogramme. Ainsi le résultat sera en joules
m = 150 g = 0,150 kg
Q = m.c.(2 -
1)
Q = 0,150 4 180
(18 - 16)
Q = 1 254 joules
Q = 1 254 J
2)
Oui, la quantité de chaleur cédée par le clou et égale à la quantité de chaleur gagnée par l'eau
Si l'on compte positivement les quantités de chaleur gagnées, alors Q1 + Q2 = 0
et donc la quantité de chaleur "gagnée" par le clou sera négative : le clou cède de la chaleur.
3)
Quelle est l'expression de la quantité de chaleur "gagnée" par le clou quand sa température passe d'une température initiale i à une température finale
f = 18 °C ?
Je ne comprends vraiment pas.
En physique, une valeur numérique sans son unité ne veut rien dire. Sur une copie, cela vaut 0
Pourquoi voudrais-tu que i = 0 °C (je suppose...)
Si le clou a une température initiale de 0 °C comment cela serait-il possible qu'en le mettant dans de l'eau à 16 °C cela fasse monter la température de l'eau à 18 °C ?
Quelle est l'expression qui te permet d'écrire (en fonction de i) la quantité de chaleur Q2 cédée par le clou dont tu connais la masse, la chaleur thermique massique, la température finale (18 °C) et la température initiale (
i) ?
Salut,
non
Tu as de l'eau à 16°C pour que la température de l'eau passe à 18°C, il faut que le clou ait au moins quelle température (sans faire de calcul, juste comme ça, un avis)?
donc tu mets un clou de 2°C (très froid) dans de l'eau à 16°C (froid) et tu obtiens de l'eau à 18°C (tiède)
Quand tu as de l'eau froide comment fais tu pour avoir de l'eau tiède? tu mets des glaçons?
on est d'accord qu'il faut mettre de l'eau chaude pour chauffer de l'eau froide
donc comment doit être le clou pour que la température augmente? froid ou chaud?
plus chaud ou moins chaud que 16°C?
ok
Qclou+Qeau=0
donc
mclou*cclou*(teta final clou-teta initial clou)+meau*ceau*(teta final eau-teta initial eau)=0
remplace les noms par des nombres
non c'est =0 pas 4400
teta initial clou=x
pour le reste met sles nombre en face des mots attentionaux unité Coll t'asdéjà tout onné pour l'eau
mclou
cclou
teta final clou
meau
ceau
teta final eau
teta initial eau
mclou 40g 0.04 kg
cclou je c pas
teta final clou je c pas
meau 200 kg
ceau 18°C
teta final eau 18°C
teta initial eau 16°C
le clou au final aura la même température que l'eau au final
cclou = capacité clou relis l'énoncé
ceau = capacité eau relie l'énoncé
ok maintenant remplace les mots dans l'équation
mclou*cclou*(teta final clou-teta initial clou)+meau*ceau*(teta final eau-teta initial eau)=0
0.04x460x(18-x)+0.150x4180x(18-16)=0
résouds cette équation à 1 inconnue (tu peux commencer par calculer 0.150x4180x(18-16) et 0.04x460, ce sera plus facile)
0.04x460x(18-x)+0.150x4180x(18-16)=0
0.150x4180x(18-16)= 1254
0.04x460=18.4
donc
18.4(18-x)+1254=0
tu développes, tu réduis, tu trouves x=??
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