Travaux Pratiques de Physique à distance

Expérience TH3:
Niveau L2-Physique
UE Thermodynamique- L2
Matériel: eau, 1 thermomètre (médical ou autre), 1 thermos, eau chaude



Expérience TH3

- Dans un Thermos à température ambiante, introduire 100 mL d'eau à température ambiante. Relevez la température de l'eau notée T1i.
- Faites chauffez 100 mL d'eau à 50°C environ (avec une plaque électrique, avec un four etc...). Relevez la température notée T2i.
Sinon on peut porter à ébullition 100 mL d'eau et considérer que T2i=100°C.
- Introduire l'eau chaude dans le thermos. Refermez le thermos et mélanger.
- Mesurer la température finale du mélange d'eau. Cette température sera notée Tf.

Analyse:
Ecrire le bilan d'énergie au sein du calorimètre "thermos" pour en déduire la capacité thermique du thermos. Justifier notamment que l'on peut écrire.

ΔH=0 (on travaille à P constante), c'est à dire :

\( C_{thermos} (T_f - T_{1i})+m_{eau-liquide1}. C_{eau-liquide} (T_f - T_{1i})+m_{eau-liquide2}. C_{eau-liquide} (T_f - T_{2i})=0 \)

$\Delta H= 0 C_{calorimètre} (T_f - T_{1i})+m_{eau-liquide}C_{eau-liquide} (T_f-T_{1i})+m_{glacon}L_{fusion}+m_{glacon}C_{eau-liquide}(T_f - T_{2i})=0$
On utilisera comme valeur de capacité thermique massique de l'eau liquide C_{eau-liquide}=4180 J/(kg.K). On considèrera en première approximation que cette grandeur ne varie pas en fonction de la température.