Quantités de chaleur: exercices
CHALEUR ET TEMPERATURE
- Quelle quantité de chaleur Q faut-il fournir a un bloc de cuivre de masse 1,25 kg, pour élever sa temperature de 25 0C a 80 0C ?
( ccuivre= 0,093 cal.g-1.C-1)
- Le sel de cuisine fond a 801 0C. Quelle quantité de chaleur faut-il fournir a 60 g. de sel dont la température initiale est 21 0C pour qu’il arrive a son point de fusion? (csel= 0,2 cal.g-1.C-1)
- Une boite en aluminium de 150 g. contient 350 g. d’eau. L’ensemble est a une température de 200C. Quelle quantité de chaleur faudra-t-il fournir a l’ensemble pour porter sa temperature a 100 0C ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cal= 0,217 cal.g-1.C-1)
- Une quantité de chaleur de 1850 cal est utilisée pour porter la température d’un bloc de laiton de masse 200 g., de 23 0C a 48 0C. Quelle est la chaleur massique du laiton ?
- Quelle était la température initiale d’un morceau de talc de 80 g. dont la température finale est 123 0C apres avoir reçu une quantité d’énergie de 360 J ?
(ctalc= 0,05 J/g.0C)
- Une piece en argent est formée de 90 % Ag et 10 % Cu. Quelle est la chaleur massique de l’alliage ?
(cargent= 0,056 cal.g-1.C-1, ccuivre= 0,093 cal.g-1.C-1)
- Une tasse en argent de masse 50 g. contient 12 cl. d’eau. Quelle est la capacité calorifique de l’ensemble ? En une heure, la temperature de l’ensemble passe de 65 0C a 25 0C. Quelle est l’énergie perdue ?
(cargent= 0,056 cal.g-1.C-1, ceau= 1 cal.g-1.C-1)
- La capacité calorifique de 10 g. d’aluminium est égale a la capacité calorifique de 21,3 g. de nickel. Quelle est la chaleur massique du nickel ?
(caluminium= 0,22 cal.g-1.C-1)
- Quelle est la quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre 1000g. de glace prise a 0 0C ?
(Lf-glace= 80 cal/g)
- Pour chauffer m grammes d’eau a –20 0C jusqu’a 60 0C on consomme 1500 cal. Calculer la masse d’eau utilisée.
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cglace= 0,5 cal.g-1.C-1, Lf-glace= 80 cal/g)
- Quelle est la température finale de 300 g. de glace prise a –30 0C si on lui apporte 9500 cal ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cglace= 0,5 cal.g-1.C-1, Lf-glace= 80 cal/g)
- On fournit 5,4 kJ a un glaçon de masse 50 g. pris a –20 0C. Quelle masse de liquide apparait-il ? Quelle quantité de chaleur doit-on fournir pour obtenir de l’eau a 20 0C ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cglace= 0,5 cal.g-1.C-1, Lf-glace= 80 cal/g)
- Dans une enceinte adiabatique (isolation thermique parfaite = pas de perte de chaleur) on mélange 200 g. d’eau a 50 0C et 120 g. d’eau a 80 0C. Quelle est la température d’équilibre ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1)
- On verse 25 litres d’eau bouillante dans une cuve et et on ajoute 75 litre d’eau a température ambiante ( 15 0C). Quelle est la température finale s’il n’y a aucune perte thermique ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1)
- Quelles masses M1 et M2 d’eau, pris initialement a T1=14 0C et T2= 75 0C, a-t-il fallu mélanger dans une baignoire pour obtenir 120 litres d’eau a 37 0C ? (On suppose qu’il n’y a pas de pertes de chaleur)
(ceau= 1 cal.g-1.C-1)
- On mélange 150 g. d’eau a 35 0C avec 200 cm3 d’une substance X de masse volumique 3000 kg/m3 a 95 0C. La température finale devient 75 0C. Calculer la chaleur massique de X.
(ceau= 1 cal.g-1.C-1)
- Dans un calorimetre en cuivre contenant une masse inconnue d’eau a 60 0C on met 5 g. de glace a –20 0C. Le calorimetre a une masse de 100 g. et la température finale est de 25 0C lorsque toute la glace a fondue. Quelle est la masse d’eau dans le calorimetre ?
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cglace= 0,5 cal.g-1.C-1, Lf-glace= 80 cal/g, ccuivre= 0,093 cal.g-1.C-1)
- Dans un calorimetre adiabatique on mélange 100 g. d’eau a 80 0C et un glaçon de masse 20 g. et de température initiale –24 0C. Quelle est la température d’équilibre ? (Avant de vous jeter dans les calculs, réflechissez a l’etat de l’eau une fois l’équilibre atteint)
(ceau= 1 cal.g-1.C-1, cglace= 0,5 cal.g-1.C-1, Lf-glace= 80 cal/g)
- Un corps solide de masse m se trouve a la température de 520 0C. On le pose sur un bloc de glace a 0 0C et de meme masse m . La glace se fond, la température d’équilibre est 20 0C. Calculer la chaleur massique de ce corps solide sachant que seulement 8/10 de la chaleur cédée par ce corps est reçue par la glace.(1981-ÖYS)
(Lf-glace= 80 cal/g)
- Faites les conversions indiquées ci-dessous:
30 0C = ....................K
24 K = ....................F
80 80 F = ....................0C
80 80 W= ....................0C (temperature de fusion de la glace a l’échelle W = 20 W
(temperature de vaporisation de l’eau a l’échelle W = 120 W
- Quelle est la quantité de chaleur nécessaire pour vaporiser 10 g. d’eau prise a 100 0C ?
- Quelle est la quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre 150 g. de glace prise a -10 0C ?
- Quelle est la quantité de chaleur nécessaire pour faire chauffer 40 g. de glace de –5 0C a 125 0C ?