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Mélange de deux liquides a température différente.



  1. #1
    valentin0108

    Mélange de deux liquides a température différente.


    ------

    Bonjour je m'appelle Valentin et je dois faire des devoirs de vacances pour rentrer en terminale S mais je bloque sur un exercice de physiques de niveau premiere.

    En mélangeant 25cl de café a 40degres et 50 cl de lait a 20degres. Quelle est la température finale du mélange en prenant Ccafé=Clait=4.18kJ/kg.C et masse volumique lait=masse volumique café.

    Je connais la formule m.C [ T2 - T1 ] mais il ne s'agit pas d'une variation de température mais d'un mélange . Je me suis dit que comme la masse volumique était la meme et la capacité thermique aussi , on pouvait supposer que le mélange faisait 25 degres mais je n'en suis pas sur et je ne sais pas comment le prouver.

    Je sais que je poste des sujets sur beaucoup d'exercices en ce moment mais j'en fait tellement que je ne réussis pas tout.
    Merci d'avance.

    -----
    Dernière modification par valentin0108 ; 30/07/2008 à 12h13. Motif: accent et degres

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  4. #2
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Bonjour Valentin.
    Vous savez que la température finale sera intermédiaire entre les 20° et le 40°. Appelez-la T.
    La chaleur perdue par le café et égale à la chaleur gagné par le lait.
    La chaleur perdue par le café est

    et je vous laisse faire le reste.
    Au revoir.

    PS: ce n'est pas 25, mais ce n'est pas trop loin.

  5. #3
    valentin0108

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Je trouve 26,666.. degres.

    Merci.

  6. #4
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Re.
    Nous sommes d'accord.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour Valentin.
    Vous savez que la température finale sera intermédiaire entre les 20° et le 40°. Appelez-la T.
    La chaleur perdue par le café et égale à la chaleur gagné par le lait.
    La chaleur perdue par le café est

    et je vous laisse faire le reste.
    Au revoir.

    PS: ce n'est pas 25, mais ce n'est pas trop loin.
    salut tout le monde bon ben je sais que le poste n'est pas d'hier mais je tente...

    J'ai le meme probleme, mais ce que je comprend pas c'est que dans ton exemple tu met T (température final) a la place de T1 qui est sencé etre la température du café avant le mélange soit 40 degrés. Pourquoi pas a la place de T2..?
    Mais dans tous les cas ce que je ne pige pas, c'est que la formule
    Q12=mC(T2-T1) est bonne pour calculer la quantité de chaleur necessaire pour passer de T1 à T2....avec m étant la masse du systeme, mais la: on MELANGE 2 liquide donc deja a la place de m je sais pas quoi mettre?? le poid du mélange? et puis avec la formule j'ai 2 inconnues....deja la température T et la quantité de chaleur Q qu'on ne connais pas..
    Ensuite moi j'ai C (la chaleur massique) en J/Kg.KELVIN et non en J/Kg.CELCIUS.....dois convertir à la meme unité (il me semble logiquement que oui!)
    donc voila HELP ME please, c'est urgent!

  9. #6
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Au lieu d'appliquer bêtement les formules, réfléchissez un peu.

    Vous appliquez la conservation de l'énergie du système à l'état initial (deux températures distinctes) et à la température finale (même température pour les deux).

    Il n'y a qu'une inconnue, pas dur à trouver...

    Faites comme ça et au moins vous verrez d'où elle vient votre formule. Apprendre par coeur et recracher bêtement je suis désolé, c'est contre productif.

    Cordialement,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

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  11. #7
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Au lieu d'appliquer bêtement les formules, réfléchissez un peu.

    Vous appliquez la conservation de l'énergie du système à l'état initial (deux températures distinctes) et à la température finale (même température pour les deux).

    Il n'y a qu'une inconnue, pas dur à trouver...

    Faites comme ça et au moins vous verrez d'où elle vient votre formule. Apprendre par coeur et recracher bêtement je suis désolé, c'est contre productif.

    Cordialement,
    re merci d'avoir repondu aussi rapidement...assez surpris

    Par contre si tu peux etre beaucoup plus explicite parceque la j'ai pas pigé.
    Un bon exemple avec le developpement me permettrai de comprendre.
    Je te rassure dessuite je ne suis pas eleve, donc tu ne fais pas mon devoir a ma place merci

  12. #8
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Initialement, l'énergie thermique du système est, avec la masse du premier liquide et la masse du second, et en considérant que C est égal pour toutes les espèces,



    L'énergie finale :



    Si , on obtient
    Cdlt,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  13. #9
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Initialement, l'énergie thermique du système est, avec la masse du premier liquide et la masse du second, et en considérant que C est égal pour toutes les espèces,



    L'énergie finale :



    Si , on obtient
    Cdlt,
    oula.....

    Mais que represente l'energie thermique d'un systeme? Tu as 2 formules que tu compare ensuite...ok je vois mais moi je n'ai qu'une seule formule:
    Q=m.c.(T2-T1) avec c=4180J/Kg.K
    et je dois me débrouiller avec ça......tu as une solution?

  14. #10
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Ben ça revient au même en prenant une température de référence nulle. Si ce n'est pas le cas, tu remplace T1 par T1-T0 et T2 par T2-T0. Le résultat sera le même. Comprends-tu au moins ce que veulent dire les équations que j'ai marqué ?
    Ce que j'appelle ici "énergie thermique" c'est l'énergie à fournir pour porter le matériau de 0K à T1. C'est tout...

    Cdlt,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  15. #11
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    désolé mais la je nage...

    Voici l'énoncé: On mélange 2 litres d'eau à 25°C et 6 litres d'eau à 63°C
    Quelle sera la température final du mélange? (c=4180 J/Kg.K)

  16. #12
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par sailor3129 Voir le message
    désolé mais la je nage...

    Voici l'énoncé: On mélange 2 litres d'eau à 25°C et 6 litres d'eau à 63°C
    Quelle sera la température final du mélange? (c=4180 J/Kg.K)
    Bonjour.
    Transformez les litres en masse: quelle est la masse d'un litre d'eau?
    Puis, servez-vous de la formule que Obi76 vous a (très) gentiment donnée dans le post #8.
    Au revoir.

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  18. #13
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    en etudiant les formules du poste 8, j'en est déduis ceci.
    Qu'on peut avoir l'energie thermique d'un fluide par la formule E=mcT
    donc si on aditionne les energie des 2 fluides, mélangé OU séparé, on aura le meme resultat, Einitial (Ei) etant la somme des energie AVANT le melange, et Efinal (Ef) la somme des energie APRES le mélange...
    Ei=Ef donc d'ou Temp. du mélange =(m1T1+m2T2)/(m1+m2)

    Ai-je un bon raisonnement?
    Si oui c'est sur que la c'est facile,
    Mais je ne connaissais pas cette formule E=mcT
    et pour résoudre ce probleme on ne m'avait donné que la formule
    Q=mc(T2-T1) ainsi que la valeur de c.
    Etait possible quand meme de trouvé???

  19. #14
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Si tu as COMPRIS ces relations, ta question n'a plus lieu d'être.

    Cordialement
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  20. #15
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    j'ai vraiment pas le temps, je demande un coup de main, pas un jeu de devinette. Tu as surement plus d'experience scientifique que moi vu les dernier posts, ça j'en doute pas. Maintenant j'ai besoin de reponse assez explicite.
    je repete je ne suis pas etudiant, et ce probleme ne vient pas enrichir un cursus scolaire. Je suis militaire en préparation d'une formation en propulsion nucléraire. Plus tu sera explicite, plus je gagne du temps. je ne suis pas adepte du par coeur je te rassure, mais il me faut des reponse clair pour que je puisse etablir mes propres conclusion.
    Donc je n'avais pas assez d'élément pour résoudre ce probleme c'est ça?

  21. #16
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Tu as tous les éléments.

    les relations que je t'ai donné te donnent l'énergie nécessaire pour porter une masse m de fluide de 0K à T1 K. Maintenant, ce que tu donne est l'énergie nécessaire pour passer de T0 K à T1 K. C'est pareil, seule la température de référence (T0) change.

    De là tout ce qui a été dit par la suite revient au même.

    Cordialement,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  22. #17
    obi76
    Modérateur*

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Je tiens juste à rajouter que vous n'avez peut être pas le temps de jouer aux devinettes, mais je n'ai pas le temps d'expliquer des concepts à des gens qui ne veulent pas prendre le temps de comprendre.

    Si vous ne comprenez toujours pas, adressez vous à quelqu'un d'autre.

    Cordialement,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  23. #18
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par sailor3129 Voir le message
    j'ai vraiment pas le temps, je demande un coup de main, pas un jeu de devinette....
    Bonjour.
    Si avec toutes les informations que l'on vous a données vous n'êtes pas capable de résoudre le problème, ça veut dire que vous n'avez pas la capacité de compréhension nécessaire pour ce type de problèmes.
    C'est tout. Il faut reconnaître ses limites.
    Au revoir.

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  25. #19
    sailor3129

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    je comprend...
    désolé de ne pas etre aussi doué que toi en sciences, c'est vrai en plus que c'est donné a tout le monde la thermodynamique, qui ne connais pas ça!! je dois etre surement trop bete merci quand meme

  26. #20
    pierreol69

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Désolé de refaire monter un sujet aussi vieux mais je pense qu'il vaut mieux ça que de refaire un nouveau sujet et surcharger le forum :
    Voila ma question : J'ai bien compris la formule que vous avez expliqué mais que se passe t-il lorsque nos 2 liquides ont C qui diffère ?
    Doit-on en tenir compte lors du calcul ?

  27. #21
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Il suffit d'écrire que la chaleur perdue par un des liquides:
    est égale à la chaleur gagnée par l'autre (je vous laisse l'écrire et faire attention aux signes).
    Au revoir.

  28. #22
    pierreol69

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    J'avoue ne pas être sur d'avoir tout compris
    On doit commencer comme ceci m2 C2(T2-Tf) = m1 C1 (T1-Tf ) ?

  29. #23
    LPFR

    Re : Mélange de deux liquides a température différente.

    Citation Envoyé par pierreol69 Voir le message
    J'avoue ne pas être sur d'avoir tout compris
    On doit commencer comme ceci m2 C2(T2-Tf) = m1 C1 (T1-Tf ) ?
    Re.
    Non. On doit commencer par comprendre ce que l'on écrit.
    Au lieu de recopier bêtement une formule en changeant les indices.
    A+

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