AL7SP12TEPA0111-Corriges-des-exercices-Partie-02

Activité 9
On en déduit que les glaçons ont reçu pour fondre une énergie :
3
Qf = q × 210 = 33 × 210 = 6,93.10 J.
Donc que la masse des glaçons était de : m Q
3
f 6,93.10 −2
= = = 2,1.10 kg = 21 g.
L 5
f 3,3.10
On a chauffé les glaçons pendant 25 s, ils ont donc reçu une énergie égale à :
Q1 = 33 × 25 = 825 J.
Si l’on calcule cette énergie à partir de la masse de glace égale à 21 g, on trouve :
−2
3
Q'1 = m.c glace.
∆θ = 2,1.10 × 2,1.10 × 19,8 = 873 J.
Comme nos résultats expérimentaux ne sont pas très précis, on peut admettre
qu’aux erreurs d’expériences près, Q 1 = Q'1
. On peut évaluer le pourcentage d’erreur,
en formant le rapport :
Q' Q
p = 1 − 1 48
= = 5, 5%.
Q' 873
1
Ce pourcentage d’erreur est jugé convenable lors d’une séance de TP.
On recommence le même calcul pour l’eau résultant de la fonte des glaçons. La
température s’est élevée de 24 K en 65 s.
L’eau a donc reçu une énergie égale à : Q2 = 33 × 65 = 2145 J.
Si l’on calcule cette énergie à partir de la masse d’eau qui est toujours égale à
21 g, on trouve :
−2
3 3
Q'2 = m.c eau.
∆θ = 2, 1. 10 × 4, 18. 10 × 24 = 2, 1. 10 J.
Dans ce cas encore, avec une marge d’erreur inférieure à la précédente, on peut
bien admettre que : Q2 = Q'2
.
Un bain à la bonne température
L’eau chaude doit céder une énergie égale à : Q1 = m 1.c eau. ∆θ 1
L’eau froide doit recevoir une énergie égale à : Q2 = m 2.c eau. ∆θ 2
L’énergie cédée est égale à l’énergie reçue : Q1 = Q2 m 1.c eau.( θ1 − θf ) = = m 2.c eau.( θf − θ2).
( θ )
Après simplifications, il vient : m m . 1− θf
2 = 1 .
( θf − θ2)
Il ne reste plus qu’à faire l’application numérique en sachant qu’on n’a pas besoin
de convertir les températures en kelvins.
( 45 − 37)
m2 = 200 × = 76 kg.
( 37 −16)
Comme on admet toujours dans ce type d’exercices qu’un litre d’eau a une masse
de 1 kg, Pierre devra donc faire couler 76 L d’eau froide.
Corrigé de la séquence 7 – SP12
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