Echanges thermiques.
Posté : mer. 18 avr. 2012 23:39
Bien le bonjour à vous tous sur ce forum.
J'ai, pour la rentrée de ces vacances un DM de physique sur les echanges thermiques à faire et j'aimerais savoir comment s'y prendre pour les deux exercices y figurant.
Voici l'énoncé: Données: Capacité thermique massique de l'eau: 4186 J.Kg-1.K-1
Energie massique de fusion de la glace: 332 Kj.Kg-1.
Exercice 1: Une baignoire préalablement remplie d'une masse mchaud=10 kg d'eau à 80 degré C est surmontée d'un robinet délivrant de l'eau à 10 degré C. Le but est de calculer la masse mfroid d'eau froide qu'il faut ajouter pour obtenir un bain à 37 degré Celsius. Seuls les transferts thermiques ayant lieu entre les 2 volumes d'eau sont pris en compte, tout échange avec l'exterieur est négligé.
1) Calculer l'énergie Q1 cédée par l'eau chaude à l'eau froide.
2) Exprimer l'énergie thermique Q2 reçue par l'eau froide en fonction de la masse d'eau froide ajoutée.
3) Donner la relation entre Q1 et Q2 et en déduire la masse d'eau froide à ajouter.
4) Sur le même principe, quelles masses d'eau m1 à 90 degré C et m2 à 25 degré C faut-il mélanger pour obtenir m=30 kg d'eau à 37 degré C?
Exercice 2: Dans un calorimètre contenant initialement une masse d'eau meau= 200 g à la température Ti= 20 degré C, on ajoute un glaçon de masse m= 20 g à la température 0 degré C. On suppose que la capacité thermique du calorimètre est négligeable et on fait l'hypothèse que toute la glace fond. Calculer la valeur Tf, température finale atteinte par l'eau dans le calorimètre.
Je vous remercie d'avance de me porter secours ;p.
J'ai, pour la rentrée de ces vacances un DM de physique sur les echanges thermiques à faire et j'aimerais savoir comment s'y prendre pour les deux exercices y figurant.
Voici l'énoncé: Données: Capacité thermique massique de l'eau: 4186 J.Kg-1.K-1
Energie massique de fusion de la glace: 332 Kj.Kg-1.
Exercice 1: Une baignoire préalablement remplie d'une masse mchaud=10 kg d'eau à 80 degré C est surmontée d'un robinet délivrant de l'eau à 10 degré C. Le but est de calculer la masse mfroid d'eau froide qu'il faut ajouter pour obtenir un bain à 37 degré Celsius. Seuls les transferts thermiques ayant lieu entre les 2 volumes d'eau sont pris en compte, tout échange avec l'exterieur est négligé.
1) Calculer l'énergie Q1 cédée par l'eau chaude à l'eau froide.
2) Exprimer l'énergie thermique Q2 reçue par l'eau froide en fonction de la masse d'eau froide ajoutée.
3) Donner la relation entre Q1 et Q2 et en déduire la masse d'eau froide à ajouter.
4) Sur le même principe, quelles masses d'eau m1 à 90 degré C et m2 à 25 degré C faut-il mélanger pour obtenir m=30 kg d'eau à 37 degré C?
Exercice 2: Dans un calorimètre contenant initialement une masse d'eau meau= 200 g à la température Ti= 20 degré C, on ajoute un glaçon de masse m= 20 g à la température 0 degré C. On suppose que la capacité thermique du calorimètre est négligeable et on fait l'hypothèse que toute la glace fond. Calculer la valeur Tf, température finale atteinte par l'eau dans le calorimètre.
Je vous remercie d'avance de me porter secours ;p.