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transferts 'énergie
Bonjour j'aimerais avoir de l'aide pour cet exercice :
Dans le but de déterminer la capacité thermique massique c2 du cuivre solide, on place dans un calorimètre une masse m1=80,1g d'eau liquide. A l'équilibre thermique, la température à l'intérieur du calorimètre est T1=16,4°C. Dans une étuve, on chauffe un bloc de cuivre solide de masse m2=62,3g, sa température est T2=75°C. Très rapidement, on place ce bloc dans l'eau du calorimètre que l'on referme. Quand le nouvel état d'équiilbre thermique est atteint, la température à l'intérieur du calorimètre est Tf=20,4°C.
a) Exprimer la variation d'énergie interne du système (cuivre) en fonction des températures.
b) Etablir le bilan énergétique pour ce système. Quel est le signe des différentes grandeurs qui y apparaissent ?
c) En déduire l'expression de la capacité thermique massique c2 du cuivre et la calculer. On notera Ccal la capacité thermique du calorimètre et de ses accessoires.
j'ai fait :
a) T2-T1=75-16,4
pour le reste j'aimerais avoir un coup de main merci !
Salut,
a) c'est faux, tu calcules la différence de température entre le cuivre chaud et l'eau froide,
on te demande la variation d'énergie du cuivre
E= Cm*m*(Tf-Ti)
Attention Cm eau
Cm cuivre
E= Cm*m*(Tf-Ti)
m eau =??
Tf eau =??
Ti eau = ??
donc E eau = ??
m cuivre =??
Tf cuivre =??
Ti cuivre =??
donc E cuivre= ??
m eau=80,3g
Tf eau=20,4°C
Tieau=16,4°C
m cuivre=62,3g
TFcuivre=20,4
Ticuivre=75
donc Ecuivre= 3401Cm(cuivre)
Bonjour,
Je suis également sur ce chapitre en ce moment et autant perdue que toi sur cet exercice... J'en profite pour poser une question qui me trotte depuis le début: c'est quoi un bilan énergétique??
Ici, il me semble bizarre que l'on doive trouver des valeurs à /\U puisque tout se passe dans un calorimètre = système isolé donc. Dans la logique des choses, /\U= 0 non?
Sinon pour la première question, je trouve: /\U=m2*C2*/\T = m2*C2*(20,4-91,4) = m2*C2*(-71)...
Le 91,4 vient de l'addition de la température initiale de l'eau (16.4°C) avec la température initiale du cuivre (75°C)
Pour la question b) j'aurais dis que /\U = 0...
manon
m eau=80,3g
Tf eau=20,4°C
Tieau=16,4°C
m cuivre=62,3g
TFcuivre=20,4
Ticuivre=75
c'est juste
E eau + E cuivre = ??
mj popo,
il me semble bizarre que l'on doive trouver des valeurs à /\U puisque tout se passe dans un calorimètre = système isolé donc. Dans la logique des choses, /\U= 0 non? Si ton système est le calorimètre avec ce qu'il contient c'est vrai, mais le cuivre seul est bien refroidi par l'eau
/\U=m2*C2*/\T = m2*C2*(20,4-91,4) = m2*C2*(-71) c'est faux, regardes ce qu'as écrit manon
Ceau(80.3)*(20,4-16,4)+62.3*(75-20.4)Ccuivre
il me manque les Ceau et cuivre par ocntre
et pour la dernière s'il vous plait ?
Pour le système "eau", j'obtiens:
/\U = m1*C1*( Tf-Ti(eau) )
= 80,3E-3 * 4180 * 4
= 1,34E3 J
Pour le système "cuivre":
/\U = m2* C2*( Tf-Ti(cuivre) )
= 62,3E-3*C2*(20,4-75)
= 62,3E-3*C2(-54,6)
ça vous semble ok jusque là?
Ah! c'est là qu'il y aura le 0! ^^
Donc:
/\U(eau) + /\U(cuivre) = 1,34E3 + 62,3E-3*C2(-54,6)= 0 car système isolé
C2 = -1,34E3/62,3E3/-54,6 = 394 J.kg-1.K-1!
Ce qui semble probable à vue de nez... On est bon? 
j'ai vérifié sur internet. En moyenne, C(cuivre) = 390 J.K-1.Kg-1
C'est bon ! Merci beaucoup Lamat!
Et Manon, t'en es où?
la b tu pose l'équation
la c tu résouds et mjpoop à trouver C2 = -1,34E3/62,3E3/-54,6 = 394 J.kg-1.K-1!
Normalement Ceau t'est donné: Ceau = 4180 J.kg-1.K-1
C(cuivre) tu le cherches donc le gardes tel quel de côté...
Je vois pas ce que c'est que 321,2 et 3401,58? c'est quoi?
Par exemple, quand Lamat m'a fait comprendre qu'on pouvait diviser un système en sous-système, tu peux faire:
Système [eau + cuivre] => ceci correspond au calorimètre en lui-même donc
Sous système [eau] => sa variation d'énergie sera par exemple notée /\U(eau) ou Q(eau) ou E(eau)
Sous système [cuivre]=> sa variation d'énergie peut être notée /\U(cuivre) ou Q(cuivre)ou E(cuivre)
t'en déduis que /\U(eau)= m1 * C1 * ( Tf - Ti(eau) ) et C1 = 4180 J.kg-1.K-1
Il n'y a plus qu'à remplacer comme tu l'as fais tout à l'heure
Idem pour le cuivre : /\U(cuivre) = m2 * C2 * ( Tf - Ti(cuivre) )
tu connais m2, Tf et Ti(cuivre) mais cherches C2...
C'est là qu'on va utiliser le système [eau + cuivre]. Pourquoi ? tout simplement parce qu'à la fin de tout le délire, on te dit qu'on mélange le cuivre à l'eau dans le calorimètre...
Mais alors, si l'eau et le cuivre sont tous deux dans le calorimètre, ça veut dire qu'ils sont totalement isolés de tout!
Le principe du calorimètre étant de faire ceci: isoler ce qu'il contient, ou si tu préfères: aucun échange d'énergie, de matière... rien avec l'exterieur n'est possible
Tout ça pour dire que /\U(cuivre) + /\U(eau) = 0 puisque pas d'échange d'énergie, puis tu remplaces, passe C2 de l'autre côté etc...
Ca va?
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