Exercice de calorimmètrie

[novicemaths]

Bonsoir

Voici un petit exercice de calorimétrie.

Auriez-vous le temps de faire une petite correction?

Par avance, merci!!



1.
On suppose que la capacité thermique du calorimètre est négligeable.

Le premier système est froid (barre de cuivre de masse m2= 300g à température de -20°C)

On considère qu'après mélange eau chaude et barre de cuivre à - 20° C, la température final du mélange sera de 0°C.





2.


Le premier système est froid (barre de cuivre de masse m2= 300g à température de -50°C)





Le deuxième système est chaud (calorimètre + eau ), on a m1= 200g d'eau à 4°C.




En résumé on a Q1>Q2, une partie de l'eau va geler.
Le calorimètre est adiabatique (eau liquide + solide et barre de cuivre) sont isolés.

Q: chaleur perdue par l'eau pour qu'elle passe de l'état liquide à l'état solide.

Q+Q1+Q2 =0 Donc Q=-Q1-Q2


On a Q=-m.Lf
Soit
Ce qui donne

On obtient donc 7,80 kg de glace.

A bientôt

[pascal16]

vu le début de l'énoncé, la capacité thermique du calorimètre n'est pas négligeable.
on ne connait pas la température finale, elle n'est pas forcément de 0°C, il faut le vérifier


soit F la température finale, en la supposant >0 :

échange d'énergie du calorimètre et de l'eau : [39.5+(0.2*4185)*(F-4)]
échange d'énergie du cuivre : 395*(F-(-20))

[39.5+(0.2*4185)*(F-4)] = - 395*(F-(-20))

si F >0, le calcul est bon (ça doit correspondre à la question 1)

si F< 0, il faut faire en 2 étapes : de 4 à 0°C : une équation, de 0°avec de l'eau à 0°C avec de la glace en partie une autre qui tient compte de la chaleur latente (ça doit correspondre à la question 2). NB : et une fois que l'eau est comportement de la glace, on encore une 3ieme équation

[novicemaths]

Bonsoir

Bonnes fêtes de fin d'année.

Je me suis procurer un livre de physique chimie de terminal S.

Est-ce que la calorimétrie est traitée en terminal S ?

A bientôt