Calorimétrie - Calorimètre/calculer température initiale de la glace introduite.

[invite570c593a]

bonjour, j'ai un probleme avec cet exercice :
Un calorimètre d'une capacité calorifique de 200cal/°K contient un litre d'eau à 10°C. On y dépose 800g de glace. Après équilibre thermique, on constate que le bloc de glace pèse 8,196 N (on supposera g=9,8m/s² ; c_eau = 1 cal/K/g ; c_glace = 0,5 cal/K/g ; L_{fusion glace} = 80 cal/g ; masse volumique eau = 1000 kg/m³ ; masse volumique glace = 900 kg/m³ ).
On demande : la température initiale de la glace.

voila comment j'ai essayer de fonctionner :

processus C ou L---------------m----------Ti --------Tf-------------delta t
calorimètre 200////////////////////////////////10°C/////////y////////////////y-10
glace ////////////////////0,5//////////////////800g//////////x///////////0/////-x
fusion ////////////////////80//////////////////0,196
eau /////////////////////// 1///////////////////0,196////////0°C/////////y////////y
Désolée pour "la mise en page" jai essayé de faire de mon mieux, mais pas moyen, tout se décalle à chaque fois, jespere que vous comprendrez
Somme Q=0
Mais ça va pas puisque j'ai deux inconnues : x et y ..
Comment faire ??
Merci
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[invite570c593a]

Calorimètre : C=200 Ti=10° Tf=y deltaT= y-10
glace : C=0,5 m=800g Ti=x Tf=0 deltaT=-x
fusion : L=80 m=0,196
eau : C=1 m=0,196 Ti=0 Tf=y deltaT = y

[Bruno]

Bonjour,

Il y a un problème avec la température initiale de l'eau: si tu veux faire un calcul d'équilibre, l'eau est nécessairement à la température du calorimètre (10°C).

Pour x et y, supposons que ces deux températures soient différentes: est-on dans ce cas à l'équilibre thermique ?

[invite570c593a]

Arff ! tu as raison !
Est-il possible d'obtenir la valeur d'une chaleur latente grace à la masse volumique ?
Parce que, après revu du sujet, je suis arrivée plutot à ça :
4 processus différent : Le refroidissement de l'eau, le refroidissement du calorimètre, le réchauffement de la glace et la solidification dune certaine masse deau étant donné qu'il y a + de masse de glace a la fin quau débuT. comme eau et glace cohabitent, alors la température finale est de 0°C. Est-ce correct jusque la ?
Mais je n'ai nulle part dans les données la chaleur latente de solidification ..

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bruno]

S'il faut fournir 80 calories pour faire fondre 1 gramme de glace à 0°, ça signifie qu'il faut reprendre ces 80 calories à ce même gramme d'eau à 0° pour revenir à de la glace. Les chaleurs latentes de fusion et de solidification sont donc égales, au signe près.

[invite570c593a]

D'accord, merci.
A-t-on bien cela ?
Refroidissement de leau : C=1 m=1000 et deltaT=-10
Refroidissement calorimètre : C=200 cal/K° et delta T=-10
réhauffement glace : C=0,5 m=800g et deltaT=-x
solidification eau : L=-80 m=36g delta T=-10 °C

Parce que je trouve ti = -42°C...

[Bruno]

Écrit comme ça, tu as donc trouvé x=0 ? Vérifions la conservation de l'énergie:

1) Chaleur transférée à la glace: 0,5*800*(0 - (-42)) = 16,8 kcal

2) Chaleur transférée au calorimètre: 200*(0 - 10) = -2 kcal

3) Chaleur transférée à l'eau: 1*1000*(0-10) = -10kcal

4) Solidification de 32g d'eau: -80*32 = -2,56 kcal

Et cette somme n'est pas nulle (Q=2,24 kcal), donc c'est pas tout à fait ça.

[invite570c593a]

En fait je trouve 42°C, encore + faux... J'ai oublié une étape ?? Si c'est ça je vois pas laquelle .. A moins qu'une partie de la glasse soit fondue ? dans ce cas, je dois rajouter la fusion de la glace mais ça me parait bizarre parce que on pourrait pas savoir différencier la masse de glace disparue et celel apparue..

[invite570c593a]

Edit : javais dit nimporte quoi dans ce message !

[invite570c593a]

Quelqu'un saurait m'aider s'il vous plait ? Merci