Bonjour,
Erreur dans le 2
1)
L'eau + calorimètre, pour passer de 4 à 0°C cèdent : (0,2 * 4185 + 39,5)*4 = 3506 J
Le cuivre pour passer de -20°C à 0°C absorbe : 0,3 * 395 * 20 = 2373 J
Comme 3506 > 2373, la température finale sera positive et donc pas de transformation d'eau en glace.
(m1 * c1 + C) * (Tf - theta1) + (m2 * c2 * (Tf - theta2) = 0
Tf = [(m1*C1 + C).theta1 + m2*c2*theta2]/(m1*C1 + C + m2*c2)
Tf = ((0,2 * 4185 + 39,4)*4 - 0,3*395*20)/(0,2*4185 + 39,4 + 0,3*395)
Tf = 1,14 °C
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2)
L'eau + calorimètre, pour passer de 4 à 0°C cèdent : (0,2 * 4185 + 39,5)*4 = 3506 J
Le cuivre pour passer de -50°C à 0°C absorbe : 0,3 * 395 * 50 = 5925 J
Comme 3506 < 5925, l'eau va en partie ou entièrement passer à l'état de glace.
Pour faire passer 0,2 kg d'eau en glace à 0°C, il faudrait une quantité de chaleur Q = 0,2 * 333550 = 66710 J
Or (5925 - 3506) < 66710 et donc il n'y aura qu'une parte de l'eau qui se transformera en glace et la température finale sera de 0°C
La masse d'eau qui passera à l'état de glace est : (5926-3506)/333550 = 0,007255 kg (7,255 g)
L'état final sera donc :
Température 0°C
300 g de cuivre à 0°C
7,255 g de glace à 0°C
200 - 7,255 = 192,745 g d'eau liquide à 0°C
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Vérification du 2:
L'eau + le calorimètre pour passer de 4°C à la température finale 0°C cèdent = (0,2 * 4185 + 39,5) * 4 = 3506 J
La transformation de 7,255 g d'eau en glace à 0°C cèdent ; 7,255*10^-3 * 333550 = 2420 J
Soit : 3506 + 2420 = 5926 J cédés
Le cuivre pour passer de -50°C à la température finale 0°C absorbe : 0,3 * 395 * 50 = 5925 J
Egalité entre Joules cédés et absorbés (aux arrondis de calculs près) --> c'est juste.