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Mélange d'eaux, science physique et chimique

Posté par
didi123
23-05-18 à 00:25

Bonjour,
J'ai un devoir maison à rendre et je bloque sur un exercice depuis plusieurs jours.
Pourriez-vous s'il vous plaît m'aider?

L'énoncé dit: On dispose d'eau froide à 15°C et d'eau chaude à 55°C.
                            Quel sont les volumes d'eau chaude et d'eau froide à mélanger pour obtenir
                            15 L  d'eau à 40°C ?

Je sais que toute l'énergie thermique perdue par l'eau chaude a été transférée à l'eau froide. La somme de l'énergie thermique perdue par l'eau chaude et de celle gagnée par l'eau froide est nulle.
Ainsi, E(chaud)+E(froid)=0
Donc par l'expression de l'énergie gagnée et de l'énergie perdue, j'ai essayer de trouver les volumes d'eau chaude et d'eau froide,
Energie gagnée: E(chaud)=p*V(chaud)*c*(T(final)-T(chaud))
Energie perdue: E(froide)=p*V(froide)*c*(T(final)-T(froid))

Donc: p*V(chaud)*c*(T(final)-T(chaud)) + E(froide)=p*V(froide)*c*(T(final)-T(froid)) = 0
Ainsi: V(chaud)= V(froid)*(T(final)-T(froid))/(T(final)-T(chaud))
              V(froid) = V(chaud)*(T(final)-T(chaud))/(T(final)-T(froid))

J'ai essayé de remplacer par les valeurs mais je me retrouve avec 2 inconnues et j'ai essayé de faire un système mais  je n'arrive pas trop.

Merci de prendre le temps de me répondre   

Posté par
odbugt1
re : Mélange d'eaux, science physique et chimique 23-05-18 à 01:29

Bonsoir,

Ton raisonnement est bon, mais tes calculs sont maladroits et tes notations trop lourdes.
Je note Tc , Tf  et Teq  les températures de l'eau chaude, de l'eau froide, et d'équilibre.
Je note Vc et Vf les volumes d'eau chaude et froide.

Tu as (presque) obtenu la relation :
Vc ( Teq - Tc ) + Vf ( Teq - Tf ) = 0
Vc ( 40 - 55 )  +  Vf ( 40 - 15 ) = 0
25 Vf = 15 Vc soit après simplification :

5 Vf = 3 Vc
Et tu as aussi : Vc + Vf = 15

Soit effectivement un système très simple de 2 équations à 2 inconnues que je te laisse le soin de résoudre.

Posté par
didi123
re : Mélange d'eaux, science physique et chimique 23-05-18 à 22:15

Merci beaucoup de votre aide et d'avoir pris le temps de me répondre.

Posté par
didi123
re : Mélange d'eaux, science physique et chimique 23-05-18 à 22:57

Bonjour,

Pourriez-vous m'éclairer par rapport à Vc + Vf=15.

Merci.

Posté par
odbugt1
re : Mélange d'eaux, science physique et chimique 23-05-18 à 23:13

C'est l'énoncé qui le dit :

Quel sont les volumes d'eau chaude et d'eau froide à mélanger pour obtenir 15 L  d'eau à 40°C ?

Posté par
didi123
re : Mélange d'eaux, science physique et chimique 26-05-18 à 00:43

Ah oui c'est vrai, c'est logique.

Merci beaucoup pour votre aide



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