Exercice: Calorimètre et détermination de capacité thermique

[Barbara 1èreS]

Un calorimètre contient une masse m=300 g d'eau à 24.0°C. Un bloc de fer d'une masse m(fe)=100g et de tempérture 200°C est plongé dans l'eau. L'évolution de la température est suivie au cours du temps pour déterminer la température finale Tf du système (eau+fer). On suppose que le calorimètre n'intervient pas dans l'échange thermique.

a) Que valent T haute et T basse pour le bloc de fer ?
b) Exprimer, en fonction de Tf' l'énergie Q1 cédée par le bloc de fer ?
c) Que valent Thaute et Tbasse pour l'eau ?
d) Exprimer en fonction de tf, Q2 recue par l'eau?
e) Sachant que les échanges thermiques sont lieu uniquement entre l'eau et le bloc de métal, que pouvez vous dire de Q1 et Q2.
f) Déterminer la température Tf.

Données: capacité thermique massique du fer solide: cm(Fe)= 444 J.Kg-1.K-1
Capacité thermique massique de l'eau liquide: ceau= 4185.5 J.Kg-1.K-1


1) Thaute vaut 200°C
Tbasse est la température la plus basse lors de son évolution, c'est-à-dire la température finale Tfinale du système (eau + fer)

2) Je sais que la formule est: Q1= m X c(Fe) * T°
Soit Q1= 0.3 X 444 X ( Tf-200)
Est ce que c'est cela ?

[SoS(38)]

Bonsoir Barbara,

réponse a) d'accord.

réponse b) revoyez quelle est la masse concernée; on parle du fer.