Salut a tous g un petit soucis je n arrive pas a faire ces 2 question voici l'énoncé
un soir d'hiver, quelqu’un met une bassine d’eau liquide sur son balcon.
Il agite l’eau régulièrement.
Lors d’une première étape, la température de l’eau diminue jusqu’à atteindre 0°C.
Lors d’une deuxième étape, la température de l’eau reste constante à 0°C et de la glace se forme peu à peu jusqu’à solidification complète de l’eau.
On rentre alors la bassine contenant de la glace.
1. Lors de la première étape de l’expérience, l’eau cède-t-elle de l’énergie thermique à son environne- ment ? Expliquer votre réponse. (2 pts)
2. Pour une même quantité de matière, l’eau solide a une énergie plus faible que l’eau liquide. Décrire en quelques mots le bilan énergétique de la deuxième étape de l’expérience. (2 pts) Merci d'avance
un soir d'hiver, quelqu’un met une bassine d’eau liquide sur son balcon.
Il agite l’eau régulièrement.
Lors d’une première étape, la température de l’eau diminue jusqu’à atteindre 0°C.
Lors d’une deuxième étape, la température de l’eau reste constante à 0°C et de la glace se forme peu à peu jusqu’à solidification complète de l’eau.
On rentre alors la bassine contenant de la glace.
1. Lors de la première étape de l’expérience, l’eau cède-t-elle de l’énergie thermique à son environne- ment ? Expliquer votre réponse. (2 pts)
2. Pour une même quantité de matière, l’eau solide a une énergie plus faible que l’eau liquide. Décrire en quelques mots le bilan énergétique de la deuxième étape de l’expérience. (2 pts) Merci d'avance
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Bonjour,
1) Oui : La température de l'eau diminue, c'est donc qu'elle cède de l'énergie thermique à son environnement :
Q = m(eau) x c(eau) x (θf - θi)
avec m(eau) masse d'eau, c(eau) capacité thermique massique de l'eau,
et : θf = température initiale, θi = température finale = 0°C
On en déduit : θf - θi < 0 (l'eau passe par exemple de 20°C - 0°C).
Donc : Q < 0
⇒ L'eau perd de l'énergie.
2) Lors de la seconde expérience, la température de l'eau n'évolue plus lors du changement d'état car l'énergie cédée par l'environnement (on suppose qu'il fait moins de 0°C dehors) est consommée par la chaleur latente de solidification de l'eau en glace (un changment d'état consomme de l'énergie).
Quand toute l'eau est transformée en glace, si la bassine restait à l'extérieur, la température de la glace continuerait de diminuer en cédant de l'énergie à l'environnement.
Ici, on rentre la bassine. Donc le processus s'inverse :
. La glace va fondre en absorbant de l'énergie (la pièce est plus chaude) et pendant ce temps, la température du mélange glace + eau sera stable à 0°C.
. Quand toute la glace sera liquéfiée de nouveau, l'eau continuera à consommer de l'énergie thermique fournie par son environnement et sa température va croître jusqu'à s'équilibrer avec celle de la pièce.