1-Un calorimètre contient une masse m1= 500g d'eau à température t1=19°C. On y introduit une masse m2= 150g d'eau à la température t2=25,7°C. La température finale est tf=20,5°C. Calculer la capacité thermique du calorimètre ? ( C eau =4180 JK-1 kg-1 )
2-Dans le même calorimètre contenant maintenant 750g d'eau à 19°C, on immerge un bloc de cuivre de 550g porté à 92°C. La température finale est 23,5°C. Quelle est la capacité thermique massique du cuivre?
3-Quelle quantité de soda peut on refroidir de 30°C à 10 °C avec un cube de glace de 25g qui sort du réfrigérateur à 0°C?
On donne :C soda =4180 JK-1 kg-1., chaleur latente de fusion de la glace: Lf =335 kJ.kg-
1-L'eau chaude apporte la quantité de chaleur Q au calorimètre et à l'eau qu'il contient :
Q = m2.ceau.Dq=0,15*4180*(25,7-20,5)= 3260,4 J
capacités thermique de :
l'eau froide : 0,5*4180=2090 JK-1.
du calorimètre : m
total : m + 2090
Quantité de chaleur gagnée par les corps « froids » :
Q’=(m + 2090)*(20,5-19)=1,5 m + 3135
1,5 m + 3135 =3260,4
m = 83,3 JK-1.
2-Le cuivre transfert la chaleur Q1 au calorimètre et à l'eau qu'il contient :
Q1 = (0,75*4180 + 2-Le 83,3)*(23,5-19)= 14482 J
chaleur cédée par le cuivre:
Q2= -0,55 * ccu *(92-23,5)= - 37,67 c
Q1+Q2=0 à 37,67 ccu =14482
ccu = 384,4 JK-1kg-1.
3-Le soda de masse m transfert de la chaleur à la glace qui fond à 0°C puis l'eau de fusion se réchauffe .
chaleur cédée par le soda :Q1= m*4180*(30-10)= 83600 m
chaleur nécessaire à :
-la fonte de la glace :Q2=0,025*335 000= 8375 J
-pour échauffer 25 g d'eau de 0 à 10 °C Q3=0,025*4180*(10-0)=1045 J
Q1=Q2+Q3 à 83600.m=9420 àm = 9420 / 83600 = 112,7 g