On place dans un calorimètre une masse M = 400 g d'eau que l'on chauffe à l'aide d'une résistance électrique alimentée par un courant d'intensité 0,85 A, sous une tension de 220 V. Il en résulte un accroissement régulier de la température de l'eau de 4,86 °C par minute.
Quelle est la capacité thermique C du calorimètre ?
Trouvez la valeur en eau du calorimètre.
En 1 min, la résistance chauffante a donné une quantité de chaleur Q1 :
Q1 = - Uit
Q1 = - 220*0,85*60 = - 11220 J
Pendant ce temps, le calorimètre et l'eau ont gagné une quantité de chaleur Q2 :
Q2 = (Mc + C)DT
Q2 = (0,4*4,19 + C)4,86 = 8145 + 4,86C
Comme Q1 + Q2 = 0 :
4,86C = 11220 – 8145 = 3075
C = 3075/4,86
C = 632 J.K-1
La valeur en eau du calorimètre : µ = C/ce = 632/4190
µ = 151 g