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Thermodynamique
Bonjour, j'ai un petit problème avec un exercice de physique, je ne suis pas sûr que ce soit la qu'il faudrait pas poster mais je ne connaissais pas très bien vu que je ne suis pas de France, bon voilà l'énoncé:
On verse 200g d'eau chaude à 55°C dans un récipient contenant 150g de glace à -15°C. Toute la glace fond-elle ? Si oui, quelle est la température finale de l'eau ? Sinon, quelle est la masse de glace non fondue ?
Note: admettre que l'eau et la glace n'échangent de l'énergie qu'entre elles.
Alors voilà, on cherchant le
Q =C x M x (T2-T1) pour l'eau qui passe de 55°C à 0 et le
Q= +M x Lfusion pour la glace qui passe de solide à liquide j'ai pu déterminer grâce au principe zéro que la glace n'a pas totalement fondue car Q1 + Q2 n'est pas égale à 0
Mais voilà je bug lorsqu'il nous demande de déterminer la masse de la glace non fondue, j'ai beau essayer plusieurs méthodes, sa ne fonctionne pas c'est pourquoi j'ai besoin de votre aide s'il vous plaît .
Bonsoir,
Ton analyse a l'air incomplète
Soit Q1 la quantité de chaleur cédée par l'eau chaude.
Cette chaleur est utilisée par la glace pour :
a) Passer de -15°C à 0°C ( tu n'en parles pas)
b) Faire fondre en partie ou en totalité la glace
c) Réchauffer s'il y alieu l'eau de fusion de la glace.
Bien entendu je suppose que l'énoncé te donne les valeurs des capacités thermiques massiques de l'eau, et de la glace en plus de la chaleur latente de fusion de la glace.
Bonsoir,
J'ai omis de mettre mon calcule qui permet de faire passer la Température de la glace de -15°C à 0°C que j'ai bien mis dans mon calcule initial (pas sur le forum).
Et justement on utilisant le principe zéro de la thermodynamique dans un cadre fermé sans perte de chaleur : Q1 + Q2 + Q3 qui si tout est la devrait faire 0 or il ne fait pas 0 ce qui signifie qu'il me manque 1 ou 2 valeur de Q qui me permet de penser que la glace ne fond pas totalement mais une partie fond et augmente peut-être sa température et une autre reste glace ce qui ammene certainement deux masse distincte M1 et M2 et c'est la que tout bloque car j'ai n'ai pas trouvé de moyen pour déterminer ces masses.
Et pour ce qui est de la chaleur massique de l'eau les valeurs sont dans mon formulaire et tables :
chaleur massique eau solide : 2060 j/kg
Chaleur massique eau liquide: 4180 j/kg
Et pour la chaleur latente de fusion de la glace à eau: 3.3 x 10^3 J/kg.
Merci de votre aide.
Bonjour,
En ce qui concerne la valeur de la chaleur latente de fusion de la glace, la valeur dont je dispose est L = 333J/g (ou 333 kJ/kg) différente de celle de ton énoncé. J'utiliserai cette valeur.
Je choisis de calculer toutes les quantités de chaleur en valeur absolues.
Je fais l'hypothèse que la température finale de l'eau chaude est tf = 0°C
Dans cette hypothèse la masse M d'eau chaude apporte une quantité de chaleur Q1 à la glace:
|Q1| = M*Ceau*|
t(eau)| = 0,200 * 4180 * 55 = 45980 J
La glace de masse m utilise une quantité de chaleur Q2 pour passer de -15°C à 0°C
|Q2| = m*Cglace*|t(glace)|
|Q2| = 0,150 * 2060 * 15 = 4635 J
La glace dispose encore de |Q1| - |Q2| = 45980 - 4635 = 41345 J pour sa fusion.
La fusion totale de la glace nécessite une quantité de chaleur égale à m*L = 150*333 = 49950 J
49950J étant supérieur à 41345J on constate que ce n'est pas suffisant pour faire fondre toute la glace et on va donc calculer la masse m' de glace qui va fondre :
|Q1| - |Q2| = m'L
m' = |Q1| - |Q2| / L = 41345 / 333 = 124g
IL restera donc 150 - 124 = 26g de glace non fondue
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