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(physique 1s)
Bonjour, pouvez vous m'expliquez je ne comprends pas quelle est la démarche :

Dans un calorimètre de capacité thermique C cal = 140 J.°C-1 on verse on verse une masse m1 = 200 g d’eau.

On relève la température θ1 = 20°C.

On introduit alors une masse m2 = 60 g de glace prise à θ0 = 0°C.

> Quelle est la température d’équilibre ?

Données : Lf (glace) = 335 kJ.kg-1

C eau = 4,18 kJ.kg-1.°C-1

Je ne vois pas du par où commencer, une aide serait la bienvenue, merci beaucoup !
Marie :)


Répondre :

Bonjour,

On note :

M = masse de l'eau

U = Température de l'eau du calorimètre  à θ1 =20°C

m = Température de la glace à θ0 = 0°C

Chaleur émise par le calorimètre et l'eau qu'il contient lorsque l'ensemble se refroidit de 20° C à 0° C :

Qm= (Mc+u) (t'-t) = 19520 J

Chaleur nécessaire à la fusion du glaçon

Qf= m x lf= 335 x 60 = 20100 J

Qm < Qf

Le glaçon ne va pas fondre en entier. Il va donc rester un mélange (eau + glace) qui est de température T= 0°C

La température d'équilibre est donc de 0°C