TP Energie de fusion de la glace

[smack44]

Bonsoir

J'ai un TP que je souhaite vous soumettre pour correction quelques difficultés de compréhension.

Est-il possible d'insérer une photo de mon tableau de suivi de température de l'eau pendant la mise à l'équilibre initial.

1. Déterminer les deux températures d'équilibre et finale


2. Exprimer et calculer (en kg) me, la masse d'eau présente dans le vase calorimétrique au départ sachant que dans une éprouvette on a mesuré 200ml d'eau et verser l'eau dans la canette. Repeser le vase du calorimètre avec son eau

j'ai trouvé la masse à vide 80g et masse (vase calorimétrique + eau) = 275g

donc me = 275-80= 195g soit 0,195kg

3.Exprimer et calculer en kg la masse des glaçons introduites dans le calorimètre :

Sachant que j'ai pesé la masse (glaçons+papier humide) = 38,4 g et masse du papier humide = 5g

38,4g - 5g = 33,4g soit 0,0334 Kg

4.On donne Ceau = 4180JKg-1.C-1. Ecrire la relation permettant Qe, l'énergie thermique perdue par l'eau au cours de la fusion de la glace puis calculer sa valeur J

Quantité de chaleur échangé avec changement d'état physique Qe = m (kg) x L(kj kg1-)
Qe = 0,0334 X 4180
Qe = 139,612

5. le calorimètre (avec ses accessoires) n'est pas un instrument parfait et il participe à l'échange de chaleur en perdant comme l'eau une quantité de chaleur notée Qa telle que Qa = Ca x (température finale- température initiale)
Calculer Qa sachant que Ca = 80J.K-1

Qa = 80 x (22,6 - 12,8)
Qa = 784 JK1-

6. Exprimer Qg l'énergie thermique reçue par la glace pour fondre en fonction de mg (masse des glaçons) et Lf chaleur latente de fusion de la glace.

Qg= m x Lf
Qg = (0,0334 x 4180)+80
Qg = 219,612 J.K

Montrer Lf (chaleur latente de fusion de la glace peut se calculer à partir de la relation

Lf = -(Qe+Qa)/ mg
Lf = -(139,612 +784) / 0,0334
Lf = -27653 KJ KG-1

8 . Pour cette détermination de Lf on estime l'incertitude relative p à 6% calculer l'incertitude absolue U(Lf) puis présenter votre résultat sous forme d'un encadrement.

incertitude relative p% = 100x(UX/ X )

0,06

Lf(-27653+ou- 0,06)Kj

Je n'arrive plus du tout à calculer une incertitude relative.

Je vais m’arrêter là et je vous souhaite une bonne soirée en vous remerciant pour l'aide que vous pourrez m'apporter.
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[HarleyApril]

Bonjour

Tu peux insérer en passant en utilisant l'outil en forme de trombonne.
Cet outil est visible si on fait "répondre"
Si tu fais "réponse rapide" il te faudra ensuite "aller en mode avancé"

L'incertitude relative est bien delta(mesure)/mesure.
Ton résultat sera donc mesure +/- delta(mesure)
Soit encore mesure +/- mesure*incertitude relative

Tu peux chercher la valeur de la chaleur latente de fusion de la glace et comparer à ton résultat ...

Bonne continuation

[smack44]

Bonjour

Je viens de vérifier la valeur de fusion de la glace 333,55 J/g = 333,55 kJ/kg donc 333,55 kJ pour 1 kg de glace à fondre. Mes résultats sont complètement faux je suis totalement perdue avec ce TP !!!!!!

En vous remerciant

[smack44]

Bonsoir,

Je recommence

1. Déterminer les deux températures d'équilibre et finale

température d'équilibre 1 = 22,6
température finale = 12,8

2. Exprimer et calculer (en kg) me, la masse d'eau présente dans le vase calorimétrique au départ sachant que dans une éprouvette on a mesuré 200ml d'eau et verser l'eau dans la canette. Repeser le vase du calorimètre avec son eau

j'ai trouvé la masse à vide 80g et masse (vase calorimétrique + eau) = 275g
donc me = 275-80= 195g soit 0,195kg


3.Exprimer et calculer en kg la masse des glaçons introduites dans le calorimètre :

Sachant que j'ai pesé la masse (glaçons+papier humide) = 38,4 g et masse du papier humide = 5g

38,4g - 5g = 33,4g soit 0,0334 Kg

4.On donne Ceau = 4180JKg-1.C-1. Ecrire la relation permettant Qe, l'énergie thermique perdue par l'eau au cours de la fusion de la glace puis calculer sa valeur J

Quantité de chaleur échangé avec changement d'état physique Qe = m (kg) x L(kj kg1-)
Qe = (0,0334+0,195) X 4,180 x (12,8-22,6)
Qe = 0,2284 X 4,180 X-9,8
Qe = -9,3562 KJ soit -9356 J

5. le calorimètre (avec ses accessoires) n'est pas un instrument parfait et il participe à l'échange de chaleur en perdant comme l'eau une quantité de chaleur notée Qa telle que Qa = Ca x (température finale- température initiale)
Calculer Qa sachant que Ca = 80J.K-1

Qa = 80 x (12,8-22,6)
Qa = 80 X -9,8
Qa = -784 J

Pourquoi je trouve un résultat négatif parce qu'il s'agit d'une chaleur perdue?

6. Exprimer Qg l'énergie thermique reçue par la glace pour fondre en fonction de mg (masse des glaçons) et Lf chaleur latente de fusion de la glace.

Qg= m x Lf A votre avis devons nous simplement exprimer une relation ou faire un calcul j'ai un doute.

7.Montrer Lf (chaleur latente de fusion de la glace peut se calculer à partir de la relation

Lf = -(Qe+Qa)/ mg
Lf = -(-9356-784) / 0,0334
Lf = 303592 J/KG

Soit 304 KJ/Kg-1

Après vérification je trouve sur internet que la température de fusion de la glace est de 330000J/KG



8 . Pour cette détermination de Lf on estime l'incertitude relative p à 6% calculer l'incertitude absolue U(Lf) puis présenter votre résultat sous forme d'un encadrement.

L'incertitude relative ∆x/x

100/6 =0,06

Lf (304+ou- 0,06)KJ/Kg-1

304X6%= 18,24

Comment calculer l'incertitude absolue 304-18,24<Lf<304+18,24
285,76<Lf<322,24

9. La valeur théorique L'f chaleur latente de fusion de la glace est d'environ 333kJ.kg. Comparer Lf et Lf' et citer 2 sources d'erreur

La valeur théorique est supérieur à l'encadrement de Lf en prenant en compte l'incertitude de 6% cela signifie que nous avons effectué des erreurs de relevés de température ainsi que le relevé de la masse où nous n'avons pas été assez rapide dans nos relevés de température ou erreur de lecture sur la balance

10. calculer le Zscore et commenter sa valeur Z= (x-Xref)/u(x) et là je ne sais quelle donnée utiliser pour appliquer cette relation qui pourrais m'aider?

En vous remerciant par avance de bien vouloir m'apporter des corrections à l'ensemble des questions ci-dessus.

Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[smack44]

Bonsoir

Est-ce que quelqu'un pourrait prendre un peu de temps pour me dire si mes réponses sont correctes et qui m'aider à comprendre la formule de la question 10.
En vous remerciant par avance.

Bonne soirée

[smack44]

Je viens de déplacer mon message dans la section physique désolée!!!