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Niveau maths sup
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Thermodynamique

Posté par
Leana
14-04-17 à 16:10

Bonjour, actuellement en première année de bcpst j'ai plusieurs exercices de physique à faire pour la rentrée qui me posent problème... et j'aimerai recevoir un peu d'aide en voici un :

On plonge un bloc de glace S de masse m=2kg,  initialement à t1=-10°C dans un lac à t2=10°C. Calculer la variation  d'énergie interne du système S .

Données :
Capacité thermique massique :
- glace: cs=2,1 kJ.kg-1.K-1
- eau liquide : cl=4,18 kJ.kg-1.K-1

Chaleur latente massique de fusion de la glace à 0°C : Lf= 334 kJ.kg-1

J'ai essayé en prenant par ex comme "masse de lac" 1012kg et je retombe sur la même température de départ soit -10°C ce qui est étrange
Merci d'avance à la personne qui prendra le temps de m'aider !

Posté par
quarkplus
re : Thermodynamique 14-04-17 à 16:22

Bonjour ,
Sans doute que votre calcul n'est pas assez précis ...
Car , mettre un glaçon  de 2 kg  dans un lac 1000000000000 l d'eau à 10°C  ,
on peut se douter , sans faire aucun calcul , que cela ne va pas lui faire grand chose ....

Plonger le dans une cuvette de 20L  , vous verrez sûrement un effet .

Posté par
Leana
re : Thermodynamique 14-04-17 à 16:23

D'accord merci ☺️

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 14-04-17 à 16:29

Bonjour
La capacité thermique de l'eau du lac est énorme devant celle du système S (le bloc de glace). Tu peux donc considérer que l'eau du lac se comporte comme un thermostat de température t2=10°C : il peut fournir de l'énergie thermique à S sans que sa température n'évolue de façon mesurable.
Le bloc de glace va évoluer de façon monobare jusqu'à un état final constitué d'eau à t2. Tu peux facilement calculer la variation d'enthalpie correspondante. Ayant la variation d'enthalpie, tu peux obtenir la variation d'énergie interne si tu connais les masses volumiques de l'eau liquide et de la glace : H =U+(P.V)
Remarque : il est probable que (PV) soit négligeable devant H...

Posté par
Leana
re : Thermodynamique 14-04-17 à 16:50

Bonjour ! Merci beaucoup j'ai réussi cet exercice !



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