Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Problème exercice de transferts d'énergie calorimetre premiere s
Bonjour à toutes et à tous. Je suis en premiere S.
J'ai beaucoup de mal avec les transferts d'énergie et notamment la calorimétrie.
J'ai besoin d'aide
Voici l'exercice que je n'arrive pas à résoudre:
Un calorimètre de capacité thermique négligeable contient 100g d'eau à 20°C. On y introduit un morceau de glace de masse 20g initialement à la température de -20°C.
1.Déterminer la température d'équilibre thermique.
2.Dans le système précédent, on ajoute un deuxième morceau de glace de masse 20g dont la température est -18°C. Montrer que lorsque l'équilibre thermique est atteint, il reste de la glace et que la température d'équilibre est 0°C.
3.Calculer alors la masse d'eau liquide et la masse de glace en présence.
Données : Capacité thermique massique de l'eau liquide : ce = 4180 J.kg-1.°C-1.
Capacité thermique massique de la glace : cg = 2100 J.kg-1.°C-1.
Chaleur latente de fusion de la glace : Lf = 3.34.105 J.kg-1.
Pour la question 1. j'ai fait:
Qeau= masse eau * ce *(Tf-Tie)
Qglace= masse glace * cg *(Tf-Tig)
Le système étant isolé on a Qeau + Qglace = 0
J'obtiens Tf=16°C.
Pour les questions 2. et 3. je bloque complètement.
Pouvez vous m'aider svp.
Merci
salut
je ne suis pas d'accord avec ta première réponse, car tu n'as pas pris en compte l'énergie pour faire fondre la glace.
Faisons l'hypothèse que toute la glace va fondre.
pour cela, il faut déjà qu'elle absorbe de l'énergie pour aller jusqu'à zéro degré : Q1 = masse glace * cg *(0-Tig) = 840 J
ensuite la glace peut commencer à fondre : Q2 = Lf * masse glace = 6680 J
A ce stade, toute la glace est fondue et à zéro degré. Maintenant on peut appliquer le premier principe comme tu l'avais écrit :
Q1+Q2 + mg * ce *(Tf-0) + me * ce *(Tf- 20) = 0
on trouve alors Tf puisqu'on connait tout le reste. Tf = 1.67 °c
bonsoir à tous
En effet mon résultat est faux pour la question 1.
Je n'avais pas pris en compte le changement d'état physique de la glace.
Merci efpe.
Auriez une piste ou une réponse pour la suite car je ne m'en sors toujours pas.
Merci à tous
on a au début :
0.12 kg d'eau à Te = 1.67 °c
0.02 kg de glace à -18°c
Q1= cg*mg*(O-Tig)= 756 J pour amener la glace à 0°c
Q2 = ce*me*(0 - Te) = - 837,7 J pour amener l'eau à 0°c
donc maintenant, la glace va utiliser le surplus d'énergie pour fondre :
Q1 + Q2 - Lf*( mf - mg) = 0
ce qui permet de montrer que 0.24 g de glace fond (mf = mg - 0.24 g)
salut a tous
Il y a quelques détails que je n'ai pas saisi
Dans la relation Q1 + Q2 -Lf(mf-mg)=0
On devrait pas mettre un signe + devant Lf ?
Que represente mf?
merci a tous
tu as du voir que la quantité d'énergie échangée lors d'un changement d'état est : L * (masse finale - masse initiale)
comme ici c'est Lfusion, normalement il s'agit des masses initiale et finale de l'eau liquide : Q = Lf(mlf - mli) . Or m = ml + mg donc Q = Lf (m - mgf - (m-mgi)) = Lf (mgi - mgf) = -Lf (mgf - mgi)
voilà pour le signe -
sinon il suffit de mettre le signe qu'il faut pour avoir bien une absorption d'énergie quand on fait fondre la glace !
Annuler
connectez vous