SOS physique-chimie

Bonjour à tous ! :)

Voila je dois faire une activité de physique sur les variations thermique, j'ai fait les 2 premières questions mais je bloque pour les 3 dernières:
http://hpics.li/8f08351 --> voila le sujet ( je ne tiens pas à le recopier car ceux de ma classe sont des petits malin :) )
Donc pour la première question, j'ai mis que pour un gramme de glace, il faut fournir 2.06 j pour augmenter la température de fusion de 1° C
de même qu'il fallait pour un gramme d'eau fournir 4.18 j pour augmenter la température de 1°C.
Quant à la chaleur latente, j'ai mis qu'elle était susceptible d’apparaître si on fournissait 333 kj pour 1 kg d'eau.

Ensuite les 2 situations sont d’abord de rechercher la température du congélateur et pourquoi le fait que les boissons réclament un coup de frais mais je ne suis pas sur; les 2 phénomène serait donc une liquéfaction et je ne saurais pas dire le deuxième..
Je n'ai vraiment pas d'idées pour le 3) et le 4), alors si vous pouviez m'aidez ?
Merci d'avance :)

Bonjour Mary,

Pour la première question effectivement vos réponses sont correctes pour la chaleur massique. Par contre vous devez revoir la définition de la chaleur latente de fusion, il me semble que vous n'avez pas réellement compris son utilité.

Concernant la problématique vous avez deux questions :
- trouver la température du congélateur.
- trouver la température de la boisson après ajout d'un glaçon.
Je pense qu'il doit s'agir de ces questions là, voyez-vous autre chose ?
Pour les questions 3 et 4 il vous faut écrire les équations correspondant à chaque chaleur en considérant que l'énergie se conserve (le système est adiabatique)
Cordialement,
Sos(39)

Bonjour,

Oui, je pense aussi que les 2 situations sont celles que vous avez énoncées.
Pour la question 4) j'avais penser quelque chose mais je ne suis pas tellement sûr :
Les glaçons étant sorti du congélateur qui avait comme indiquation de congélation -18 °C se touvait dans le conservateur "isotherme", donc à ce moment là leur température était de -18°c, puis au cours du temps, les 10 glaçons ont fondu et se sont transformés en eau fraiche de 10°C , il y a eu une liquéfaction qui à donc nécéssité une perte d'énergie : cette perte ce calcul par cette formule Q= L*m
Donc on a : 0.2*333 = 66.6 Joules
Par contre , je ne vois pas quelle serait les équations à employer ?
Merci d'avance ! :)

Oui mais il faut rajouter plusieurs choses:
- le fait que les glaçons se sont réchauffés de la température du congélateur à zéro degré.
- Puis l'eau provenant des glaçons se sont rechauffés de zéro à 10 degrés.
- l'eau de la boisson s'est refroidie de 20 degrés à 10 degrés.

Vous devez trouver comment calculer ces énergies.

Courage, vous allez y arriver.

il faudrait donc trouver le transfert thermique de la glace, ce qui donnerait :
Q= 0.2*2.06*10
= 4.12 J qui correspondrait à la perte d'énergie lorsque les glaçons se sont réchauffés à 0°C
puis

Q=0.2*4.18*10
=8.36 J qui serait aussi une perte d'énergie

et enfin

Q= m eau * 4.18 * 10
mais là, il faut trouver la masse de l'eau que l'on peut déterminer grâce à la masse volumique = 1.0kg.l
et grace à cette formule m= p * v on pourrait trouver Q ?

Vous avez quelques petites erreurs mais l'idée générale est bonne.

N'oubliez pas que vous cherchez la température du congélateur donc vous devez partir du principe que la température de moins 18 degrés n'est pas bonne.

Autre chose, dans votre chaleur massique, les masses sont en grammes.

Dernier point pour la masse d'eau, vous avez raison. Il faut utiliser la masse volumique.

Alors pour la température du congélateur, j'ai donc fais une équation comme vous me l'aviez fait remarquez et j'obtiens ;
Q= m glace * C glace * (Temp initial [du congèle]-température final] + m eau de fusion * C eau * ( temp initial - temp final)
Et de là, on chercher la température initial en réorganisant l'équation ?

Et pour la masse de l'eau, Vu que 1 l d'eau = 1 kg d'eau donc 0.2 litre ( 20 cl ) vaut 200 gramme ?

Oui le principe de l'équation est bon. Mais reprenez ce que je vous ai dit sur les températures :
- les glaçons passent de la température du congélateur à zéro degré.
- puis fondent.
- puis l'eau de fonte passe de zéro à 10 degrés.

N'oubliez donc pas la chaleur latente de fusion de la glace.

Pour la masse de l'eau de la boisson c'est juste. Il faudra en tenir compte dans vos calculs dans la question 4.

j'ai oublier la chaleur latente de l'eau en fusion dans l'équation , ce qui donnerait :
Q= m glace * C glace * ( temp initial- temp final ) + m glace * Lf + M glace * C eau * (Temp initial - temp final )
je ne saurais pas réorganiser l'équation pour qu' on puisse trouver la température inital, en revanche, le résultat ne devrait pas être de -18 °c

quant aux coktails,
Pour amener les 20 CL d'eau à 0°C, il faudrait apporter
Q1 = 20.10^-3 * 4180 * 200 = 4720 Joules d'énergie
pour amener les 20 g de glace à 0°C, il y aurait une perte d'énergie
Q2 = 20.10^-3 * 2060 * 18 = 741,6 Joules d'énergie
pour faire fondre (à 0°C) les 20 g de glace, il faudrait apporter
Q3 = 20.10^-3* * 333000 = 6660 Joules d'énergie

Bonjour Mary,
Vos calculs semblent justes.
Toutefois, attention à vos phrases :
- si on veut réchauffer le glaçon pour le faire fondre, on lui apporte de l'énergie.
- si l'eau a une température qui baisse, c'est que c'est elle qui apporte de de l'énergie.

Avez vous d'autres questions ?