Un calorimètre, de capacité thermique C = 120 J.K-1, contient 250 g d'eau et 40 g de glace en équilibre thermique.
Quelle est sa température?
On chauffe lentement l'ensemble avec une résistance électrique. La température de l'eau du calorimètre atteint 28,8 °C lorsque la quantité de chaleur dissipée par la résistance est égale à 51530 J.
En déduire la valeur de la chaleur latente de fusion de la glace.
Il y a de l'eau et de la glace en équilibre thermique, la température est donc 0 °C.
Le calorimètre passe de la température de 0 °C à la température 28,8 °C, 40 g de glace fondent et 250g + 40g (l'eau de fonte) passent de 0 °C à la température 28,8 °C :
Q1 = (120 + 0,29*4190)(28,8 –0) + 0,04*Lf
Q1 = 38451 +0,04*Lf
Pour cela, la résistance a donné une quantité de chaleur Q2 = 51530 J
38451 +0,04*Lf = 51530
Lf = (51530 – 38451)/0,04
Lf = 3,27.105 J.kg-1