Déterminer la capacité calorifique grâce à un calorimètre Problème

Soit un calorimètre contenant une masse de 400 g d'eau à 22,0°C. On plonge un bloc d'aluminium de 100 g et de température de 210°C dans l'eau. On suit la température du système {eau + aluminium} pour déterminer la température finale T_f.
On négligera l'implication du calorimètre dans les échanges thermiques en supposant le contenu parfaitement isolé de l'extérieur.

Données :

Capacité thermique de l'eau : 4186 J.kg^-1.K^-1
Capacité thermique de l'aluminium : 897 J.kg^-1.K^-1

Le calorimètre est un système isolé.

Pourquoi l'utilise-t-on ?

On l'utilise pour que la somme des chaleurs échangées au sein de celui-ci soit nulle.

On l'utilise pour qu'il émette de la chaleur mais sans en recevoir.

On l'utilise pour que la somme des chaleurs échangées au sein de celui-ci ne puisse que diminuer.

On l'utilise pour que la somme des travaux échangés au sein de celui-ci augmente.

Quelles sont les températures T_{haute} et T_{basse} de l'aluminium ?

T_{haute}=23{,}0 °C
T_{basse}=T_f

T_{haute}=T_f
T_{basse}=210 °C

T_{haute}=T_f
T_{basse}=23 °C

T_{haute}=210 °C
T_{basse}=T_f

Quelle est l'expression de l'énergie Q_1 cédée par le bloc d'aluminium en fonction de T_f ?

Q_{1} = 897 \times \left(T_{f}-210\right)

Q_{1} = 89{,}7 \times \left(T_{f}-210\right)

Q_{1} = 3\ 588 \times \left(210 -T_{f}\right)

Q_{1} = 3\ 588 \times \left(22{,}0 -T_{f}\right)

Quelles sont les températures T_{haute} et T_{basse} de l'eau ?

T_{haute}=22{,}0 °C
T_{basse}=T_f

T_{haute}=T_f
T_{basse}=210 °C

T_{haute}=T_f
T_{basse}=22{,}0 °C

T_{haute}=210 °C
T_{basse}=T_f

Quelle est l'expression de l'énergie Q_2 reçue par l'eau en fonction de T_f ?

Q_{2} =418 \times \left(T_{f}-22\right)

Q_{2} =1{,}67 \times 10^{3} \times\left(T_{f}-22{,}0\right)

Q_{2} =1{,}67 \times 10^{3} \times\left(T_{f}-25{,}0\right)

Q_{2} =4{,}18 \times 10^{3} \times\left(T_{f}-22{,}0\right)

Que peut-on dire de Q_1 et Q_2 ?

Q_2 est inférieure à Q_1.

Q_1 et Q_2 sont des chaleurs de valeurs opposées.

Q_1 et Q_2 sont égales.

Q_1 est inférieure à Q_2.

Quelle est la valeur de T_f ?

T_{f}= 30{,}9 °C

T_{f}= 32{,}1 °C

T_{f}= 31{,}5 °C

T_{f}= 33{,}4 °C