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résolu

bonjour à tous et à toutes, svp j'ai besoin de votre aide pour cet exercice...
exercice 1
1) on sort un bloc de plomb de masse m1=280g d'une étuve à la température T1=90°C. on le plonge dans un calorimètre de capacité thermique C=209J/C contenant une masse m2=350g d'eau. l'ensemble est à la température initiale T1=16°C. on mesure la température d'équilibre Te=17,7°C.
a) exprimer et calculer les l'énergie reçu par l'eau.
b) calculer de même l'énergie reçu par le calorimètre
c) déduire l'énergie reçu par l'eau et le calorimètre au cours de cette transformation
d)en tenant compte du principe de concertation de l'énergie, déduire l'énergie perdue par le plomb au cours de cette transformation
e) donner l'expression de la quantité d'énergie cédée par le bloc de plomb et déduire la chaleur massique du plomb.on donne :Ce=4185J/kg/C
2) déterminer en KJ la quantité d'énergie nécessaire pour porter une tonne de ferraille de 150°C à une température 1550°C sachant que sa température de fusion est de 1535°C
données:
chaleur massique du fer CM=450kj/kg/C
chaleur latente de fusion du fer L(Fe)=270j/kg. ​

Répondre :

KIRUAZOLDIK298EN

Réponse :

Explications :

Pour résoudre cet exercice, nous utiliserons les principes de la thermodynamique. Voici les étapes pour répondre à chaque question :

   Énergie reçue par l'eau :

   L'énergie reçue par l'eau peut être calculée en utilisant la formule de transfert de chaleur :

   Q1=m2⋅C⋅(Te−T2)

   Q1​=m2​⋅C⋅(Te​−T2​)

   où Q1Q1​ est l'énergie reçue par l'eau, m2m2​ est la masse d'eau, CC est la capacité thermique de l'eau, TeTe​ est la température d'équilibre et T2T2​ est la température initiale de l'eau.

   Énergie reçue par le calorimètre :

   L'énergie reçue par le calorimètre peut également être calculée à l'aide de la même formule :

   Q2=C⋅(Te−T2)

   Q2​=C⋅(Te​−T2​)

   où Q2Q2​ est l'énergie reçue par le calorimètre.

   Énergie reçue par l'eau et le calorimètre :

   L'énergie totale reçue par l'eau et le calorimètre est la somme des deux :

   Qtotal=Q1+Q2

   Qtotal​=Q1​+Q2​

   Énergie perdue par le plomb :

   Puisque l'énergie est conservée dans le système, l'énergie perdue par le plomb est égale à l'énergie totale reçue par l'eau et le calorimètre :

   Qperdue=Qtotal

   Qperdue​=Qtotal​

   Quantité d'énergie cédée par le bloc de plomb :

   L'énergie cédée par le bloc de plomb peut être calculée en utilisant sa variation de température et sa capacité thermique :

   Qplomb=m1⋅Ce⋅(Te−T1)

   Qplomb​=m1​⋅Ce⋅(Te​−T1​)

   Chaleur massique du plomb :

   La chaleur massique du plomb peut être déduite de l'équation précédente :

   Ce=Qplombm1⋅(Te−T1)

   Ce=m1​⋅(Te​−T1​)Qplomb​​

Pour le deuxième exercice :

   Quantité d'énergie nécessaire pour porter la ferraille à 1550°C :

   La quantité d'énergie nécessaire pour porter la ferraille à 1550°C peut être calculée en utilisant la formule :

   Qtotale=m⋅CM⋅(Tf−Ti)+m⋅LFe

   Qtotale​=m⋅CM⋅(Tf​−Ti​)+m⋅LFe​

   où mm est la masse de la ferraille, CMCM est la chaleur massique du fer, TfTf​ est la température finale, TiTi​ est la température initiale et LFeLFe​ est la chaleur latente de fusion du fer.

Appliquons ces formules pour résoudre l'exercice.

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