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Niveau seconde
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Transfert thermique

Posté par
Hally
22-01-22 à 23:09

Bonsoir
Du coup j'ai un exam sur le transfert d'énergie d'ici quelques jours et je bloque totalement sur quelques exercices voici un de ces exercices :

Énoncé :

Un calorimetre de capacité thermique 180 J/K contient un mélange en équilibre de 100g d'eau  et de 5g de glace broyée .Un bloc de plom de masse 220g préalablement porté à la température T=97°C est introduit rapidement dans le vase colorimétrique on attend l'équilibre thermique et on note la température Tf = 1,7


1) calculer la valeur de la capacité thermique massique du plomb
2) qu'elle énergie thermique minimale faut-il fournir pour fondre un lingot de plomb de masse 20kg pris à la température initiale de 20°C

Données :
Ce=4,19 KJ/Kg.K
Lf (de la glace à 0°C) = 334 KJ/Kg
Tf (du plomb) =327°C
Lf = 22,6 KJ/kg


Alors pour ma part le problème que j'ai eu avec la question 1 c'est que on ne nous a pas indiquer la température initiale de l'eau et la glace du coup je savais comment faire sans cette donnée


Pour la deuxième question :
On aura

20°C -----------------------------> 327°C
Q1=mplomb × Cplomb × (Tfinale - Tinitiale )

Donc la réponse 'est ce qu'on aura en faisant l'application numérique de Q
est ce juste ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 22-01-22 à 23:24

Bonsoir,

Hally @ 22-01-2022 à 23:09


Énoncé :

Un calorimetre de capacité thermique 180 J/K contient un mélange en équilibre de 100g d'eau et de 5g de glace broyée .


A quelle température se trouve un tel mélange? (si l'eau est pure)

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 22-01-22 à 23:37

En vrai je ne sais pas trop :/
est ce que ça prendra peut-être la température de la glace

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 22-01-22 à 23:42

Un corps pur a une température constante lorsqu'il change de phase: donc un mélange eau-glace (à l'équilibre) a la temperature à laquelle l'eau gèle, donc ...

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 22-01-22 à 23:49

Donc sa température c'est 0°C

Alors Pour la source froide {eau +glace}

0°C --------->1.7°C

Q1 = mLf
Q2 = m × C × (1,7-0)

C'est correct ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 22-01-22 à 23:58

Qu'appelles-tu m ?

La glace fond: Q1 = mglace Lf

Et ensuite toute l'eau (liquide) se réchauffe:
Q2 = ...

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:05

Est ce que cela veut dire que les deux "m" n'ont pas la même valeur
Pour moi les deux "m" c'est la masse de la glace  

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:19

Non, dans un premier temps la glace fond, mais la température de l'ensemble calorimetre-eau-glace reste à 0°C puisque c'est un changement de phase.
Q1= mglace Lf(glace)

Puis une fois la glace fondue, l'ensemble eau totale-calorimetre passe de 0° à 1,7° C
donc ...

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:24

Donc après la fusion totale de la glace la masse totale de l'eau c'est 105 g donc Q2=mtotale × Ceau×(Tf -Ti)

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:26

Oui, mais attention, le calorimètre chauffe aussi.

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:30

D'accord merci j'ai compris comment je vais procéder avec la première question : )

Pour la deuxième est ce que ce que j'ai fais est juste ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:45

Non, tu as oublié l'énergie necessaire pour faire fondre le plomb

Posté par
Hally
re : Transfert thermique 23-01-22 à 00:49

Ah oui c'est vrai !
Donc
Q=mplomb × Cplomb × (Tfinale - Tinitiale ) +mplomb ×Lf

Merci beaucoup pour votre aide



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