Pour résoudre ce problème, nous avons besoin d'un peu plus d'informations. Voici une ventilation de ce qui est nécessaire:
1. La chaleur de fusion:
* Nous devons connaître la chaleur de fusion (également appelé enthalpie de fusion) pour la substance solide. Il s'agit de la quantité d'énergie nécessaire pour faire fondre un gramme de la substance à son point de fusion.
* Cette valeur est généralement mesurée en unités de joules par gramme (j / g).
2. Les températures initiales et finales de l'eau:
* Nous devons connaître la température initiale des 400 grammes d'eau.
* Nous devons également connaître la température finale de l'eau après que la substance solide fond et atteigne l'équilibre thermique.
Voici comment aborder le problème:
1. Calculez la chaleur absorbée par le solide à fondre:
* Multipliez la masse du solide (200 grammes) par sa chaleur de fusion. Cela vous donnera l'énergie totale requise pour faire fondre le solide.
2. Calculez la chaleur absorbée par l'eau:
* La chaleur absorbée par l'eau est égale à la chaleur libérée par le solide de fusion.
* Utilisez la formule:q =mcδt, où:
* Q est la chaleur absorbée (ou libérée)
* m est la masse de l'eau (400 grammes)
* C est la capacité thermique spécifique de l'eau (environ 4,184 J / g ° C)
* ΔT est le changement de température de l'eau (température finale - température initiale)
3. Résoudre pour la température finale de l'eau:
* Vous aurez la chaleur absorbée par l'eau de l'étape 2. Branchez les valeurs connues pour la masse, la chaleur spécifique et la température initiale dans la formule Q =MCΔT et résoudre pour ΔT.
* Ajouter ΔT à la température initiale de l'eau pour trouver la température finale.
Exemple:
Supposons que la substance solide est de la glace, et sa chaleur de fusion est de 334 J / g. Disons également que la température initiale de l'eau est de 20 ° C.
1. chaleur absorbée par la glace à fondre:
* 200 grammes * 334 J / g =66 800 J
2. chaleur absorbée par l'eau:
* 66 800 J =400 grammes * 4,184 J / g ° C * Δt
3. température finale de l'eau:
* Δt =66 800 J / (400 grammes * 4,184 J / g ° C) ≈ 39,9 ° C
* Température finale =20 ° C + 39,9 ° C ≈ 59,9 ° C
Rappelez-vous: Ceci est un exemple simplifié. Dans les situations réelles, vous devez tenir compte des facteurs tels que la perte de chaleur dans les environs et la capacité thermique spécifique du calorimètre lui-même.
