Répondre :
Pour résoudre cet exercice, nous allons utiliser la formule de la capacité thermique massique :
Q = C * m * ΔT
où :
- Q est la quantité de chaleur apportée,
- C est la capacité thermique massique,
- m est la masse de l'alcool,
- ΔT est la variation de température.
1) Calcul de la capacité thermique massique C de l'alcool étudié :
Pour le premier ajout de masse, on a :
Q = C * 220g * (t1 - te)
5.43 kJ = C * 220g * (28.2 - te)
Pour le deuxième ajout de masse, on a :
Q = C * 200g * (t2 - te)
5.43 kJ = C * 200g * (te - 16.4)
En résolvant ce système d'équations, on trouve que C ≈ 3.10 J/(g·°C).
2) a) Pour déterminer la capacité thermique μ du calorimètre, on utilise la formule similaire :
Q = μ * m * ΔT
Avec la nouvelle expérience, on peut écrire :
5.43 kJ = μ * 120g * (24.4 - 15)
En résolvant cette équation, on trouve que μ ≈ 3.55 J/(g·°C).
b) Pour la température d'équilibre juste après le mélange des deux masses d'alcool, on utilise la conservation de l'énergie :
C1 * m1 * (t1 - t) = C2 * m2 * (t - t2)
Avec C1 = C2 = C et en remplaçant les valeurs connues, on trouve que t ≈ 23.4°C.
J'espère que cela vous aidera à résoudre l'exercice. N'hésitez pas si vous avez besoin de plus d'explications.
Q = C * m * ΔT
où :
- Q est la quantité de chaleur apportée,
- C est la capacité thermique massique,
- m est la masse de l'alcool,
- ΔT est la variation de température.
1) Calcul de la capacité thermique massique C de l'alcool étudié :
Pour le premier ajout de masse, on a :
Q = C * 220g * (t1 - te)
5.43 kJ = C * 220g * (28.2 - te)
Pour le deuxième ajout de masse, on a :
Q = C * 200g * (t2 - te)
5.43 kJ = C * 200g * (te - 16.4)
En résolvant ce système d'équations, on trouve que C ≈ 3.10 J/(g·°C).
2) a) Pour déterminer la capacité thermique μ du calorimètre, on utilise la formule similaire :
Q = μ * m * ΔT
Avec la nouvelle expérience, on peut écrire :
5.43 kJ = μ * 120g * (24.4 - 15)
En résolvant cette équation, on trouve que μ ≈ 3.55 J/(g·°C).
b) Pour la température d'équilibre juste après le mélange des deux masses d'alcool, on utilise la conservation de l'énergie :
C1 * m1 * (t1 - t) = C2 * m2 * (t - t2)
Avec C1 = C2 = C et en remplaçant les valeurs connues, on trouve que t ≈ 23.4°C.
J'espère que cela vous aidera à résoudre l'exercice. N'hésitez pas si vous avez besoin de plus d'explications.
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