énergie massique de fusion de la glace.

[Lorine 1ére S]

Bonjour, je doit faire un Tp de physique à rendre jeudi mais je ne suis pas sur que tous soit correcte. Le tp en question est Mesure d'une énergie de changement d'état : Détermination de l'énergie massique de fusion de la glace.

Voici l'énoncé:

-Introduire exactement m1=200 g d'eau dans le calorimètre (200,4g dans mon cas). Relever, la température d'équilibre de l'ensemble (18,6°c)
-Prendre 2 morceaux de glace fondante,et mesurer leurs poids m2 (22,1g pour les 2 glaçons), puis les introduire immédiatement dans le calorimètre pour évité qu'ils ne perdent d'avantage de poids.
-Mélanger doucement avec l'agitateur de contenu du colorimètre tout en mesurant la température dans le calorimètre. Dés que la température est stable la relever pour faire les calculs des questions posées ( température atteinte:11,8°).

1) Quel valeur peut-on attribuer à la température des glaçons utilisés?

J'ai répondu que les glaçons utilisés sont de la glace fondante donc la température du glaçons est 0°c et/ou légèrement supérieur.


2) Calculer l'énergie thermique Q1 perdue par les 200,4 g d'eau.

Pour faire cela,on utilise la formule Q=m*c*ΔT
On sait que c=4185 J.Kg-1.°C-1
m= 0.2004 kg
ΔT= 18,6°-11,8°=6.8°
Donc on fait : 0,2004 * 4185 * 6,8 = 5702,9832 J


3) Sachant que l'énergie se conserve, et en supposant que les transfert thermique avec l'extérieur et le calorimètre lui même sont négligeables, estimer la valeur de l'énergie Q2 reçue par les glaçons entre l'instant ou on les place dans le calorimètre et l'instant ou la température du mélange atteint 11,8° c.

Les glaçons gagnent de l'énergie et le corps chaud (eau) perd de l'énergie donc
l'énergie perdu par le corps chaud (eau) = l'énergie reçue par le corps froid (glaçons) soit 5702,9832 J


4) Que vaut la valeur m2 de la masse d'eau formée par la fonte des glaçons? En déduire la valeur de l'énergie Q3 nécessaire pour échauffer cette eau de fonte de 0°C à 11,8°.

La valeur de m2 de la masse d 'eau formée par la fonte des glaçons est l'addition entre la masse d'eau de départ soit 200,4 g + la masse des glaçons fondus soit 22,1 g (la masse du corps reste la même, même après transformation d'état) donc 200,4g + 22,1g=222g
La valeur Q3 est la différences de température entre le moment ou l'eau est dans le calorimètre et ou la température de l'eau et des glaçons sont en commun soit 18,6-11,8= 6,8


5)Utiliser les résultats des questions précédentes pour calculer la valeur de l'énergie Q4 utilisée pour réalisée le changement d'état des glaçons.

Je n'ai pas réussit cette question mais je pense que l'on doit utiliser la méthode de calcul pour d’abord calculer L de la formule Q=m*L avec m la masse en kg du corps et L l'énergie massique de changement d'état en J.Kg-1 Donc pour cela on fait L=Q/m

[SoS(40)]

Bonsoir Lorine,

Question 2/ : quelle est l'expression de ΔT? et le nombre de chiffres employés pour le résultat est trop grand.
Question 3/ : l'énergie se conserve soit Q1 + Q2 = 0
Question 4/ : m2 masse d'eau formée par la fonte des glaçons : vous donnez la valeur dans vos mesures.La masse m2 ne fait pas intervenir la masse d'eau initiale.
" Q3 est la différence de température" : non Q désigne une énergie et ΔT désigne la différence de température.

Vous devez revoir le calcul de Q3.
A vous.

[Lorine 1ére S]

Très bien, pour la question 2 la formule est bien Q=m*c*ΔT
avec ΔT désignant la différence de température soit 6,8°C
m la masse en kg soit 0,2004 kg et c la valeur donné 4185 J.Kg-1 . C-1

Donc pour la question 3 la masse m2 est 22,1g
mais comment trouver l'énergie Q3, la réponse ne serait-elle pas Q3=6,8°C

[SoS(30)]

Bonsoir, attention ne confondez pas la température avec l'énergie cédée !!!
Réfléchissez bien au fait que l'eau liquide introduite au départ, en perdant de la chaleur a permis de faire fondre le glaçon et à réchauffer l'eau liquide provenant de la fusion de la glace. Je vous laisse réfléchir à tout cela. Nous attendons une rectification de vos réponses (fin Q4 + Q5).

[Lorine 1ére S]

Bonsoir à vous
Peut être que l'énoncée de la question n'est pas compréhensible, mais je pense que la réponse est 11,8 car on mesure l'énergie entre 0 et 11,8°c . Je pense que c'est cela.

[SoS(30)]

Non, attention, (18,6 -0) = 18,6 °C est la différence de température !!! Ce n'est pas la chaleur reçue par l'eau pour se réchauffer ! Quelle est la relation entre delta (T) et Q ?

[Lorine 1ére S]

Bonjour la relation entre delta T et Q est Q=m*c*ΔT
Donc si je comprend bien, je doit utiliser cette formule pour trouver la réponse cela signifie
22.1 * 4185 * 6,8=628921 car delta T désigne la différence de température

[Lorine 1ére S]

Finalement je pense que le calcul est 0.2225 *4185 * 18.6 = 17319.6225

[SoS(30)]

Bonjour, la formule littérale est correcte mais attention : l'eau liquide qui provient de la fusion des glaçons passe de 0°C à 11,8 °C !!!
Pensez aussi à arrondir vos résultats numériques en respectant le nombre de chiffres significatifs à donner.

[SoS(30)]

A bientôt sur le forum. Sujet clos par les modérateurs.