Bjr à tous svp aider moi à faire cet exercice Merci

Bonjour,

1) A l'équilibre :

[m(eau) x c(eau) + m(calorimètre) x c(Cu)] x (tf - 4) = m(Cu) x c(Cu) x (tf + 20)

[0,2 x 4185 + 0,1 x 395] x (tf - 4) = 0,3 x 395 x (tf + 20)

876,5 x (tf - 4) = 118,5 x (tf - 20)

(876,5 - 118,5)tf = 876,5x4 - 118,5x20

758 x tf = 1136

tf = 1136/758 ≈ 1,5 °C

2) Energie cédée par la masse de cuivre à -50°C ajoutée :

Q₂ = m(Cu) x c(Cu) x (tf + 50) = 0,3 x 395 x (tf + 50) = 118,5 x (tf + 50)

soit Q₂ = 118,5 x tf + 5925

Energie absorbée par le calorimètre et l'eau à 4°C :

Q₁ = [m(calorimètre) x C(Cu) + m(eau) x C(eau)] x (tf - 4)

= (0,1 x 395 + 0,2 x 4185) x (tf - 4)

= 876,5 x (tf - 4)

= 876,5 x tf - 3506

Q₁ = -Q₂ ⇒ 118,5 x tf + 5925 = -876,5 x tf + 3506

⇔ 995 x tf = -2419

⇒ tf ≈ -2,4 °C

Donc une partie de l'eau va geler.


Pendant cette phase de gel, la température du système (calorimètre + eau) n'évolue pas.

En cédant cette énergie, le cuivre ajouté va passer à la température intermédiaire t' de 4°C :

Donc va céder : 0,3 x 395 x (4 + 50) = 6399 J

Ce qui va faire geler : m(eau) = Q/Lf  = 6399/330000 = 0,019 kg soit environ 19 g