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Mélange de corps pur (masse de glace restante)

Posté par
physique1670
08-05-11 à 17:23

Bonjour tout le monde,donc voila je bloque sur quelque chose et j'ai besoin de votre aide si possible.
On mélange 150 g de glace(m1) a 0°C(O1) avec 470 cm cube(m2) d'eau liquide a 24°C(O2).
Calculer la température du mélange a l'équilibre.(notée Oeq)
Données:
Q=quantité d'énergie;Lsolidification=3,34.10^5
Cm=capacité massique de l'eau= 4180 J/Kg/K.
Donc:
Q récupérée par glace=m1.Lsol+Cm.m1(Oeq-O0)>0
Q libérée par liquide=Cm-m2(O1-Oeq)>0
-->m1.Lsol+Cm(m1.O0+m2.01)
             =(Cm.m1+Cm.m2)Oeq
Puis on calcule Oeq :
-m1.Lsol+Cm.m1(Oeq-O1)=Cm.m2(O2-Oeq)
Oeq=((-m1.Lsol+Cm.m1.O1+Cm.m2.O2)/Cm.m1+Cm.m2))
   =((-150.3,34.10^5.10^(-3)+4180[O,15.273,15+0,47.297,15])/(4180(0,15+0,47)))
   =-272K --> résultat incohérent avec l'hypothèse de départ.Parce que normalement Oeq devrait être compris entre 0° et 24°.
A l'équilibre thermique;il reste donc un peu de glace et le température vaut 0°C.
Ici,mon petit soucis c'est la masse de glace restante.J'arrive pas a la calculer,enfin je sais pas comment m'y prendre. J'espère vous avoir donné assez de données,j'attend vos réponses.Merci d'avance.

Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 08-05-11 à 17:27

Excusez moi j'ai juste oublié de préciser que Lsol=-3,34.10^5 c'est pour sa que le résultat est a la fin négatif(-1°).

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 08:38

Bonjour,

Puisque tu trouves que la température d'équilibre est 0 °C tu peux facilement calculer :
. la quantité de chaleur cédée par l'eau entre 2 = 24 °C et éq = 0 °C
. connaissant cette quantité de chaleur, tu en déduis la masse de glace qui a pu être fondue à 0 °C
. et par différence avec les 150 g de départ, tu trouves la masse de glace restante.

Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 12:49

Oui je te remercie pour la réponse mais svp est ce que vous pourrez être plus détaillé car c'est a rendre pour demain et dans ce que tu m'a dit j'ai pas trés bien saisis.Je ne vous demande que d'être plus clair si possible.

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 12:54

Quand la température de 470 cm3 d'eau passe de 24 °C à 0 °C, quelle est la quantité de chaleur cédée ?

Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 18:25

La quantité de chaleur Q cédée par l'eau est en faite Q récupérée par la glace? c'est a dire
m1.Lsol+Cm.m1(Oeq-O0) c'est sa?Si oui comment on fait on trouve la masse de glace qui a pu être fondu a 0° C svp?????

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 18:54

Pourquoi ne réponds-tu pas à ma question ?

Citation :
Quand la température de 470 cm3 d'eau passe de 24 °C à 0 °C, quelle est, en joules, la quantité de chaleur cédée ?


Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 19:10

Désoler  la quantité de chaleur cédée serait la suivant :
Q= m1.Lsol+Cm.m1(Oeq-O0)=150.3,34.10^5.10^(-3)+4180.150(0°-0°)=50100 J

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 19:31

Non, ce n'est pas cela.
Tu ne réponds pas à ma question.
Ce que tu calcules est la chaleur qu'il faudrait transférer à la glace pour la liquéfier entièrement à 0 °C

Je repose ma question :

Citation :
Quand la température de 470 cm3 d'eau passe de 24 °C à 0 °C, quelle est, en joules, la quantité de chaleur cédée ?


Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 10-05-11 à 20:45

Bon lol j'espère que cette fois sa sera la bonne car c'est pour demain et j'ai plus de temps ^^
Donc:
T1= température a l'état initial=24°C=297,15K
T2= température a l'état final=0°C=273,15K
T(Différence entre les températures,diminution de la température)=297,15-273,15=24K
m=470cm3=470g=4,7.10^(-1)Kg (car un cm3 d'eau pèse un g)
Cm=4180j/K/KG
Puis :
Q=4180.4,7.10^(-1).24=47150,4 J
Voila la j'ai fait tout ce que j'ai pu :p j'espère que vous serez plus indulgent avec moi car la j'ai utilisé mon joker si sa c'est pas bon alors je vois pas autres choses,donc si c'est pas ça aidez moi s.v.p  sinon comment on déduit la masse de glace qui a pu être fondu a 0°C s.v.p????????

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 11-05-11 à 07:36

Parfait ! Dommage d'avoir perdu tant de temps.
___________

Et maintenant :
On sait que 3,34.105 joules sont nécessaires pour fondre une masse de 1 kg de glace à 0 °C en eau à 0 °C

Quelle masse de cette glace peut-on fondre avec 47 150 joules ?

Tout simple.

Posté par
physique1670
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 11-05-11 à 16:30

lol enfin c'est facile 47150/3,34.10^5=..... après la différence entre les deux masses, mais moi j'ai voulu faire cet exercice car le prof a dit celui qui trouvera la masse de glace restante je lui donne un 20 coefficient 0,5 dans la moyenne je sais pas si il rigolait ou pas , mais bon la c'est trop tard et en plus quand je lui ai demandé qu'il faut calculer la quantité de chaleur il ma dit oui et c'est tout....donc je vais essayer de lui montrer ce que j'ai fait le vendredi (j'ai pas physique le jeudi),et même si j'ai rien eu,c'est pas grave au moins j'ai révisé un  peu :p.Je te remercie énormément d'avoir consacré un peu de temps pour me répondre et m'aider a résoudre cette question.A bientôt

Posté par
Coll Moderateur
re : Mélange de corps pur (masse de glace restante) 11-05-11 à 21:19

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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