Aurelie janvier 2001


mesure de la chaleur latente de fusion de la glace

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1

échange thermique

capacité thermique du calorimètre : 130 J K-1. capacité thermique massique (J kg-1 K-1 ) : eau = 4180 .

  • On pèse le calorimètre vide : M1 = 219,1g
  • On introduit l'eau froide et on pése l'ensemble :M2 = 365,7g
  • On agite puis mesure q1 = 20,4°C
  • On ajoute le glaçon et on mesure la température lorsque celui ci a entierement fondu qf = 13,6°C .
  • On pèse l'ensemble : M3 = 378,7g
  1. Calculer Lf : chaleur de la fusion de la glace.
  2. On ajoute un 2ème glaçon et on trouve qf = 8,1°C et M4 = 391,4g. Calculer Lf  

corrigé


corps chauds :

calorimètre et eau , ils cèdent de l'énergie en se refroidissant de 20,4 à 13,6°

masse d'eau : 365,7 -219,1 = 146,6 g

capacité thermique des corps chauds :0,1466 *4180 + 130 = 742,8 J K-1.

742,8*(20,4-13,6 )= 5051 J

corps froid : glace et eau de fonte

il gagne de l'énergie

masse du premier glaçon 378,7-365,7 = 13 g

la glace fond et gagne (joule): 0,013 * L fusion

l'eau de fonte se réchauffe de 0 à 13,6 °C : 0,013*4180*13,6 =739 J

pas de pertes vers l'extérieur

5051 = 739 +0,013 L fusion

L fusion = 331 700 J /kg


même méthode avec le second glaçon en partant de 146,6 +13 g d'eau à 13,6 °C

corps chauds :

calorimètre et eau , ils cèdent de l'énergie en se refroidissant de 20,4 à 13,6°

masse d'eau : 146,6 +13 = 159,6 g

capacité thermique des corps chauds :0,1596 *4180 + 130 = 797,1 J K-1.

797,1*(13,6-8,1 )= 4384 J

corps froid : glace et eau de fonte

il gagne de l'énergie

masse du premier glaçon 391,4 -378,7 = 12,7 g

la glace fond et gagne (joule): 0,0127 * L fusion

l'eau de fonte se réchauffe de 0 à 8,1 °C : 0,0127*4180*8,1 =430 J

pas de pertes vers l'extérieur

4384 = 430 +0,0127 L fusion

L fusion = 311 338 J /kg

 



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