Fonte de glace d'eau

L’objectif est de prévoir l’état du système ainsi que la température finale d’un mélange eau/glace d’eau.

Prévision de la température finale

On insère un glaçon de masse inférieure à 40g dans un volume d’eau minimum de 200mL.
L’objectif est de prévoir la température finale du mélange une fois la glace fondue
On considérera le calorimètre et son contenu comme un système parfaitement isolé. La pression atmosphérique est normale.

Expérience

Interprétations

Mettre en équation les énergies échangées :

Q₁ reçue par la masse d’eau initiale,
Q_cal reçue par le calorimètre,
Q_fus reçue par la glace quand elle fond,
Q₂ reçue par l’eau issue du glaçon pour arriver à la température finale T_f,
Q’₂ reçue uniquement dans le cas où T_g<0°C pour amener la glace à 0°C.

Utiliser le fait que le système “parfaitement” isolé n’échange pas de chaleur avec son environnement pour établir une équation liant Q₁, Q_cal, Q_fus, Q₂ voire Q’₂.

Vérification expérimentale et "calculatrice thermique."

On pourra se permettre également de sortir des conditions initiales (plus de glace, plus froide,...) en conservant une pression normale et un calorimètre parfaitement isolé de l'air extérieur.

Solution expérimentale

Utiliser le point du pavé numérique en guise de virgule

La notation scientifique du type X.XX.10^Y est écrite X.XXeY

Masse d'eau initiale m₁(g) :
Température initiale eau T_i(°C) :
Masse de glace m₂(g) :
Température initiale glace T_g(°C) :
Capacité thermique du calorimètre C_cal(J/K) :

Température finale T_f(°C) :
Masse finale eau m_e(g) :
Masse finale glace m_g(g) :