• valeur en eau (masse en eau) du calorimètre
• système "froid" ; le glaçon à 0°C qui utilisera la chaleur mise à disposition pour fondre
• système "chaud" de 0,300 kg d'eau à 15°C
• y aura-t-il fusion totale du glaçon? Si non la température finale sera de 0°C, si oui cette température sera supérieure à 0°C.

• équilibre thermique entre deux systèmes à des températures différentes.
• changement d'état
• principe ==> Q_reçue = Q_cédée

1 - Température finale

• M masse de l'eau et µ valeur en eau du calorimètre, à q_i = 15°C, et m masse du glaçon à 0°C.
• La mise en équation du problème dépend essentiellement de la fusion totale ou non du morceau de glace. Il faut donc en premier lieu rechercher si la chaleur disponible auprès du système "chaud", Q_m , peut conduire à la fusion de toute la glace et la comparaison de celle ci à celle nécessaire à la fusion de tout le glaçon : Q_f .
  • Chaleur mise à disposition par le calorimètre et l'eau qu'il contient lorsque l'ensemble se refroidit de 15°C à 0°C : Q_m = (M + µ) c (q_i- 0) = 20064J
  • Chaleur nécessaire à la fusion du glaçon : Q_f = mL = 0,050 80 x 4180 = 16720J
  • Q_f < Q_m , on en déduit que le glaçon, fondant en entier, n'utilisera pas toute la chaleur correspondant à la diminution de la température du système "chaud" de q_i à 0°C et que donc la température finale sera supérieure à 0°C.
• Température finale q :
  • chaleur cédée : Q_c = (M + µ) c (q_i - q)
  • chaleur reçue : Q_r = mL + m c (q - 0)
  • égalité : Qc = Q_r ==>(M + µ) c (q_i - q) = mL + m c q
  • q = [(M + µ) c q_i - mL] /(M + µ + m) # 2,2°C

2 - Masse additionnelle

• Masse de glace m' liquéfiée par la chaleur Q_m : m' = Q_m / L = 0,060 kg = 60 g
• Masse additionnelle : m' - m = 10 g