Exercice Résolu sur les Calorimétrie
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Un corps a une masse de 500 grammes et une chaleur massique de 0,4 cal/g°C. Déterminer:
a) La quantité de chaleur que le corps doit recevoir pour que sa température varie de 5 °C à 35 °C;
b) La quantité de chaleur que le corps doit céder pour que sa température diminue de 15 °C.
Données du problème:
- Masse du corps: m = 500 g;
- Chaleur massique: c = 0,4 cal/g°C.
a) La température initiale est ti = 5 °C et la température finale est tf = 35 °C. La quantité de chaleur que le corps doit recevoir pour que le chauffage ait lieu sera donnée par l'équation de la quantité de chaleur
\[
\begin{gather}
\bbox[#99CCFF,10px]
{Q=mc\Delta t} \tag{I}
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
Q=mc(t_f-t_i) \\[5pt]
Q=500\times 0,4\times(35-5) \\[5pt]
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
\bbox[#FFCCCC,10px]
{Q=6000\;\mathrm{cal}}
\end{gather}
\]
b) Si la chaleur est cédée Δt<0, alors la variation doit être Δt = −15 °C, et la chaleur cédée sera calculée en utilisant l'équation (I)
\[
\begin{gather}
Q=mc\Delta t \\[5pt]
Q=500\times 0,4\times(-15)
\end{gather}
\]
\[
\begin{gather}
\bbox[#FFCCCC,10px]
{Q=-3000\;\mathrm{cal}}
\end{gather}
\]
Remarque: dans l’item (a), la température varie d’une valeur initiale ti
à une valeur finale tf, nous connaissons les valeurs initiales et finales
de la température. Dans l’item (b), la température varie d’une certaine valeur, nous connaissons
la variation Δt sans connaître les valeurs initiale et finale de la température.
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