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La température finale

Posté par
khalido
18-09-20 à 13:33

Bonjour

Quelle est la température finale d'une solution obtenue en mélangeant 30 ml de H2O à 30 ° C avec 60 ml de H2O à 60 °C  ?
A- 52.5 ° C
B- 50 ° C
C- 45 ° C
D- 42.5 ° C

Je voudrais une piste pour commencer

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 14:19

Bonjour
L'énoncé n'est pas précis mais j'imagine que le mélange est réalisé de façon adiabatique : la somme des deux quantités de chaleurs est nulle.

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 14:26

On sait que la chaleur est mCm dT mais dans les données on a juste les volumes

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 14:30

Exact mais tu peux facilement obtenir les deux masses d'eau à partir des volumes : 1mL d'eau a pour masse 1g. Inutile de connaître la valeur de la capacité thermique massique ; elle va disparaître par simplification.

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 14:48

L'expression finale que j'ai trouvé
Tf=\frac{V1×T1+V2×T2}{V1+V2}
Ça donne 50 ° C

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 14:53

Il se trouve que le résultat est correct mais le raisonnement est totalement faux . Comment exprimer la quantité de chaleur Q1 reçue par l'eau froide et la quantité de chaleur Q2 reçue par l'eau chaude ? Ensuite : Q1+Q2=0...

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 15:00

c'est un qcm alors l'essentiel c de trouver la bonne réponse

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 15:17

Ce QCM est particulièrement mal fait puisque un raisonnement faux et malheureusement fréquent chez les étudiants débutants conduit au résultat correct.

Citation :
c'est un qcm alors l'essentiel c de trouver la bonne réponse

Raisonnement à courte vue selon moi ; si tu es incapable de faire ici un raisonnement correct, tu vas te planter à coup sûr lorsque tu tomberas sur un QCM bien fait et, beaucoup plus grave : ne pas comprendre ce qui se passe ici risque de beaucoup t'handicaper pour la suite du programme.

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 15:49

Où est le problème ici ?

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 16:13

Je préférerais que tu fasses  un raisonnement complet histoire de vérifier que tu as compris. Mais bon : c'est toi qui décides...

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 16:30

Oui avec plaisir , bien sûr je veux comprendre
J'ai noté Q1 la chaleur reçue par l'eau froide et Q2 la chaleur reçue par l'eau chaude
si on considère que la transformation est adiabatique alors que :
Qtotale= Q1+Q2=0
Donc Q1= -Q2
\int_{T1}^{Tf}{m1Cm dT}= -\int_{T2}^{Tf}{m2CmdT}

et puis j'ai obtenue la valeur de Tf

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 17:42

Citation :
Oui avec plaisir , bien sûr je veux comprendre

Tout vas bien car je crois que tu as compris ! Pas besoin de faire intervenir l'entropie !

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 17:52

J'ai pas intervenir l'entropie!
Vous parlez sur l'autre sujet ?

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 18:08

Citation :
J'ai pas intervenir l'entropie!

Heureusement ! Je me suis permis un clin d'œil ( ) après avoir lu l'autre sujet. C'est la première fois que j'entend parler d'un cours à ton niveau qui définit les capacités thermiques à partir de l'entropie... Mais pourquoi pas ?

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 18:19

D'après le cours que j'ai ce n'était pas cité mais d'après les recherches sur internet on trouve cette relation
D'après mon propre cours j'ai pas remarqué une relation peut me donner ce que je cherche !

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 19:30

Citation :
D'après mon propre cours j'ai pas remarqué une relation peut me donner ce que je cherche !

Le paragraphe 5 de la fiche sur le premier principe, publiée sur le site, développe de façon assez progressive cette notion de capacité thermique.

Posté par
vanoise
re : La température finale 18-09-20 à 19:31

J'ai oublié le lien vers la fiche :
Premier principe de la thermodynamique

Posté par
khalido
re : La température finale 18-09-20 à 19:54

Merci beaucoup c'est vraiment très utile



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