AL7SP12TEPA0111-Corriges-des-exercices-Partie-02

Exercice 3
L’application numérique donne :
3
0, 5 × 460 × 1100 + 200 × 4, 18. 10 × 16
θf =
= 16, 3°C.
3
( 0, 5 × 460 + 200 × 4, 18.
10 )
On peut être surpris par la faible élévation de température ; elle est due à deux
facteurs : la différence des masses et la différence de valeur entre les deux capacités
thermiques massiques.
Capacité thermique massique du plomb
1 Le morceau de plomb cède à l’eau du récipient une énergie :
Q1 = m 1.c Pb. ∆θ1.
L’eau du récipient reçoit de la part du morceau de plomb une énergie :
Q2 = m 2.c eau. ∆θ2.
On doit donc écrire : Q1 = Q2 m 1.c Pb.( θ1i − θf ) = m 2.c eau.( θf − θ2i).
On en déduit que la capacité thermique massique du plomb est donnée par :
m .c .( )
c
2 eau θf − θ2i
Pb =
.
m1.(
θ1i − θf
)
L’application numérique donne :
cPb 130 J.k
=
3
0, 5 × 4, 18. 10 × ( 18 −17)
−1 −1
= g .K .
0, 157.( 120 −18)
2 On va faire le calcul en ne tenant pas compte du morceau de plomb qui se
trouve dans l’eau, étant donné la faible chaleur massique du métal.
L’eau du récipient cède à l’eau froide ajoutée une énergie :
Q1 = m 1.c eau.( θ1i − θf
).
L’eau ajoutée reçoit de la part de l’eau du récipient une énergie :
Q2 = m 2.c eau.( θf − θ2i).
On doit donc écrire : Q1 = Q2 m 1.c eau.( θ1i − θf ) = m 2.c eau.( θf − θ2i).
On en déduit la masse de l’eau froide ajoutée :
m2
m 1.( θ1i − θf
)
=
.
( θf − θ2i)
L’application numérique donne : m2 kg.
=
0, 5.( 18 −17)
( 17 −15)
= 0, 25
Il faudrait donc rajouter 0,25 L d’eau à 15°C.
Corrigé de la séquence 7 – SP12
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