Exercice Thermochimie 1

[invite14058c8d]

Bonjour,

Voilà j'ai un exercice de chimie ou je suis bloqué...

Un glaçon de 8.5g est placé dans 255g d'eau.Calculer le changement de température après que le glaçon ait complètement fondu.On dira que que toute l'energie requise à la fonte de la glace vient de l'eau)

Normalement, je sais le faire mais pas aprés que le glaçon ait fondu...

Je sais juste que je dois trouver l'energie du glacon ( g en mole en joule DELTAH = 6.0 kJ/mole) mais ensuite... je sais qu'il y a 2 deltaT enfin je ne sais pas du tout comment m'y prendre.....

Merci de votre aide,

Jonathan
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[jeanne08]

- il manque des données ...tu n'indiques pas les températures initiales du glaçon ( < 0°C) ni la température initiale de l'eau . Il te faut aussi les capacités calorifiques molaires ou massiques de la glace et de l'eau ...
- on raisonne avec des moles ( mol de glace ng et mole d'eau ne ) au départ . On appelle T1 la température du glaçon et T2 la température de l'eau .
- on comprend la transformation : depart ng mol de glace à T1 et ne mol d'eau à T2 . A la fin ng+ne mol d'ea

[jeanne08]

- il manque des données ...tu n'indiques pas les températures initiales du glaçon ( < 0°C) ni la température initiale de l'eau . Il te faut aussi les capacités calorifiques molaires ou massiques de la glace et de l'eau ...
- on raisonne avec des moles ( mol de glace ng et mole d'eau ne ) au départ . On appelle T1 la température du glaçon et T2 la température de l'eau .
- on comprend la transformation : depart ng mol de glace à T1 + ne mol d'eau à T2 et à la fin ne+ng mol d'eau à T3
- la chaleur perdue par l'eau est ne*Cpeau*(T1-T3)
- la chaleur gagnée par le glaçon est : ( la glace passe de T1 à 0°C, puis fond à 0°C puis l'eau formée se réchauffe de 0°C àT3) : ng*cpglace*(273-T1) +ng*Lfusion+ng*Cpeau (T3-273)
- la chaleur perdue par une partie du système est gagnée par l'autre.

Voilà quelques indications ... tu comprends puis adaptes bien à ton problème ...

[invite14058c8d]

Merci d votre aide,

mais il y a 2 delta T, donc ils ont les deux une temperature initiale differente mais une temperature finale identique. ok? ensuite d'apres mon livre il y aurait une temperature finale initiale et une temperature finale finale et c'est la que je bloque un peu...

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

je ne vois pas ce que l'on appelle une température finale initiale ?? L'eau qui se trouve à la fin dans le calorimètre a une température et une seule !

[invite14058c8d]

Voila, je viens de trouver la correction...Désolé elle est en anglais mais il y a bien 2 DELTA T pour q_eau....

C'est justement ca que je ne comprends pas...bien que la correction donne une explication...

Correction Attaché

[jeanne08]

pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ...
d'abord je remets l'enoncé : calculer la variation de température deltaT de 255g d'eau dans lesquels on ajoute 8,5 g de glace à 0°C . On donne Lf glace (en kJ/mol) et C H2O liq (en J/K/g)

- le corrigé est très compliqué. Il regarde l'abaissement de température des 255g d'eau lors de la fonte du glacon à 0°C puis l'abaissement de température des 255g d'eau quand les 8,5 g d'eau se réchauffent ...

- on va faire plus court : soit Ti la température initiale des 255g d'eau , Tf la température finale de l'ensemble. Ti = ti°C + 273 pour passer des °C aux K ( unité dans laquelle il vaut mieux travailler ! )
--On ecrit que la chaleur PERDUE par les 255g d'eau qui pase de Ti à Tf est 255 *4,18 *(Ti-Tf) = - 255 *4,18 *deltaT
note cette chaleur perdue est positive car Ti est supérieure à Tf et deltaT est Tf - Ti

-- la chaleur gagnée par le glaçon est 8,5/18*600 + 8,5*4,18 *(Tf-273)= 8,5/18*6000 +8,5*4.18* ti
note : fonte + élevation de température des 8,5 g d'eau

soit -255*4.18* deltaT = 8.5/18*6000+8.5*4.18*ti
deltaT = - 2.66 - 0.033*ti

[invite14058c8d]

Merci énormément, je vais essayer de faire l'exercice grâce a votre méthode, il y a beaucoup d'exercices de ce type dans mon livre et ils donnent tous la même correction...

Juste, la température finale sera 2.7 car la masse de l'eau est nettement supérieur a celle du glaçon, c'est ça ??

Par contre, je n'ai pas trés bien compris la note 2 ::::

-- la chaleur gagnée par le glaçon est 8,5/18*600 + 8,5*4,18 *(Tf-273)= 8,5/18*6000 +8,5*4.18* ti
note : fonte + élevation de température des 8,5 g d'eau

Comment faire pour en arriver à votre équation?

[jeanne08]

pas etonnant que cela soit confus ... j'ai mis 600 à la place de 6000 et ti à la place de tf ...

note 2 : le glaçon fond à 0°C ce qui necessite 6000*8,5/18 J de chaleur puis l'eau formée à 0°C passe de 0°C à la température finale ce qui necessite 8,5 *4,18 *(tf - 0°C) ...

on ne peut pas vraiment calculer la température finale de l'ensemble car on ne connait pas la temérature initiale des 255g d'eau .

donc deltaT = - 2,66 - 0,033 tf

[invite14058c8d]

Mais je ne comprends pas dou vient le 6000,,, que represente til ? Pareil pour le 8.5/18...

[jeanne08]

la chaleur latente de fusion de la glace est 6 kJ/mol soit 6000 J/mol et dans 8,5 g de glace il y a 8,5/18 mol de H2O .