Des changements d'état
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Des changements d'état



  1. #1
    EDDantes

    Des changements d'état


    ------

    Bonsoir à tous, j'ai un petit exo sur les changements d'état.
    Il n'a l'air de rien, mais je ne saisq même pas comment débuter. Pourriez-vous m'avancer siouplait ?

    On mélange m kg d'eau à 80°C et 1kg de glace à -10°C.
    Calculer T(m) la tempéraure en Celsius d'équilibre du mélange.
    Quand a-t-on un mélange hétérogène ? Dans ce cas calculer la variation d'entropie.


    Je n'arrive vraiment à savoir sur quoi on peut débuter.

    Merci bien.

    -----

  2. #2
    Duke Alchemist

    Re : Des changements d'état

    Bonsoir.
    Citation Envoyé par EDDantes Voir le message
    On mélange m kg d'eau à 80°C et 1kg de glace à -10°C.
    Calculer T(m) la tempéraure en Celsius d'équilibre du mélange.

    Cela te dit-il quelque chose ?

    Duke.

  3. #3
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Des changements d'état

    Bonjour,

    Attention quand même. C'est le genre d'exercice dont la rédaction peut s'avérer laborieuse....

    Si vous avez m = 20 g, vous allez obtenir quelque chose avec de la glace dedans à la fin et froid....
    Si vous avez m = 10 kg, vous allez obtenir de l'eau plus ou moins tiède à la fin.

    Il faut donc se figurer ce qui se passe quand on introduit une masse m d'eau chaude. En premier, il va y voir des échanges de chaleur entre l'eau chaude et la glace. L'eau va refoidir, et la glace se réchauffer.

    Sauf que : la glace ne peut pas être réchaufée à plus de 0 °C (273 K).

    A partir de là, vous poouvez séparer par la pensée l'eau qui était initialement chaude et le glace qui va peut-être fondre.
    Si la glace arrive à °C, il faut regarder la température de l'eau autour. En fonction de cela, la glace peut-être liquéfiée (attention, chaleur latente, et la température de la glace / eau à 0 °C ne change pas pendant cette étape) ou non.
    Et si elle est liquéfiée, elle peut ête réchaufée au dessus de 0 °C ou pas, toujours en fonction de la température du reste.
    Dernière modification par albanxiii ; 30/10/2011 à 11h28.

  4. #4
    EDDantes

    Re : Des changements d'état

    Je connais bien en effet ces formules, et je suis d'accord avec le fait de distinguer deux cas, mais ce que je n'arrive pas à voit c'est comment on peut bien se servir de ces formules pour obtenir le résultat.

    Parce que, je vais avoir il me semble :
    pour la glace : DeltaH = m Cglace (Tf - T1)+ x Lfusion(Tf)
    pour l'eau : DeltaH = m' Ceau (Tf - T2)

    Et je ne vois pas tout à fait comment utiliser cela. En fait je ne vois pas pourquoi on a besoin de l'enthalppe H.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Des changements d'état

    Re,

    A mon humble avis, il y a plus que deux cas à distinguer. Je ne vais pas compliquer à escient, mais vous pouvez vous retrouver par exemple, dans un état final avec n'importe quelle quantité de glace entre 0 et 1 kg, et le reste de l'eau à 0 °C.

    Et si vous vous focalisez sur les formules au lieu de réfléchir sur les situations physiques qui peuvent se présenter, vous allez rester bloqué. C'est de la physique, et donc c'est physiquement qu'il faut réfléchir. Les formules viennent toutes seules une fois que l'on a les différentes situations possibles bien au clair dans sa tête.

  7. #6
    Duke Alchemist

    Re : Des changements d'état

    Bonjour.
    Citation Envoyé par EDDantes Voir le message
    Parce que, je vais avoir il me semble :
    pour la glace : DeltaH = m Cglace (Tf - T1)+ x Lfusion(Tf)
    pour l'eau : DeltaH = m' Ceau (Tf - T2)
    Le terme en gras est faux ! Il suppose que tu as de la glace qui passe de la température de -10°C à la température d'équilibre (qu'on suppose ici, vues les conditions, positive) or ce n'est pas le cas !
    Pour la glace, la température passe de -10°C à 0°C dans un premier temps.
    Elle change d'état (le terme mLfus) à 0°C
    Puis l'eau formée chauffe jusqu'à la température d'équilibre.

    Le système étant isolé (je pense ?), que peut-on dire de la variation d'enthalpie ?

    Duke.
    Dernière modification par Duke Alchemist ; 31/10/2011 à 08h41.

  8. #7
    EDDantes

    Re : Des changements d'état

    Ah d'accord, je vois un peu mieux,
    et comme c'est en efft isolé, la variation d'enthalpie est nulle.
    Je vois à peu près.
    Merci beaucoup

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