Maîtrisez la calorimétrie : 10 questions pour tester vos connaissances

Question 1 sur 10 10:00

[{"id":8903,"question":"Quelle est l'unité SI de la capacité thermique massique ?","option_a":"J\/kg·K","option_b":"J\/kg·°C","option_c":"cal\/g·°C","option_d":"kcal\/kg·K","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"L'unité SI de la capacité thermique massique est le joule par kilogramme-kelvin (J\/kg·K), équivalent à J\/kg·°C car l'échelle de température en kelvins est identique à celle en degrés Celsius pour les variations.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8904,"question":"Lors d'un mélange de deux liquides à des températures différentes, l'énergie thermique perdue par le liquide chaud est égale à l'énergie thermique gagnée par le liquide froid.","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"C'est vrai si le système est isolé thermiquement (pas d'échange avec l'extérieur). Cette égalité est la base du principe de conservation de l'énergie en calorimétrie.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8905,"question":"Un corps de masse 500 g absorbe 2 500 J de chaleur et voit sa température passer de 20°C à 30°C. Quelle est sa capacité thermique massique ?","option_a":"500 J\/kg·K","option_b":"1 000 J\/kg·K","option_c":"1 250 J\/kg·K","option_d":"2 500 J\/kg·K","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"On utilise Q = m·c·ΔT. Ici, Q = 2 500 J, m = 0,5 kg, ΔT = 10 K. Donc c = Q \/ (m·ΔT) = 2 500 \/ (0,5 × 10) = 500 J\/kg·K.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8906,"question":"La chaleur latente de fusion de la glace est de 334 kJ\/kg. Que signifie cette valeur ?","option_a":"Il faut 334 kJ pour faire fondre 1 kg de glace à 0°C","option_b":"Il faut 334 kJ pour élever la température de 1 kg de glace de 0°C à 100°C","option_c":"1 kg de glace libère 334 kJ en se solidifiant","option_d":"La capacité thermique massique de la glace est de 334 kJ\/kg·K","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"La chaleur latente de fusion est l'énergie nécessaire pour faire fondre 1 kg de glace à 0°C sans changement de température. Elle est libérée lors de la solidification.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8907,"question":"Un calorimètre contient 200 g d'eau à 25°C. On y ajoute 100 g d'eau à 75°C. Quelle sera la température finale du mélange à l'équilibre thermique ? (On néglige les pertes et la capacité thermique du calorimètre)","option_a":"40°C","option_b":"45°C","option_c":"50°C","option_d":"55°C","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"On utilise la conservation de l'énergie : m1·c·(Tf - T1) = m2·c·(T2 - Tf). Avec c = 4 180 J\/kg·K, on trouve Tf = (m1·T1 + m2·T2) \/ (m1 + m2) = (0,2×25 + 0,1×75) \/ 0,3 = 45°C.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8908,"question":"La capacité thermique massique de l'eau est supérieure à celle du fer.","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"C'est vrai : l'eau a une capacité thermique massique d'environ 4 180 J\/kg·K, tandis que celle du fer est d'environ 460 J\/kg·K. L'eau met donc plus de temps à chauffer ou à refroidir.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8909,"question":"Un corps de masse 2 kg reçoit 5 000 J de chaleur et sa température passe de 15°C à 25°C. Quelle est sa capacité thermique massique ?","option_a":"250 J\/kg·K","option_b":"500 J\/kg·K","option_c":"1 000 J\/kg·K","option_d":"2 500 J\/kg·K","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"Q = m·c·ΔT → c = Q \/ (m·ΔT) = 5 000 \/ (2 × 10) = 250 J\/kg·K.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8910,"question":"Lors d'un changement d'état, la température du corps reste constante.","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"C'est vrai : lors d'un changement d'état (fusion, vaporisation, etc.), l'énergie thermique est utilisée pour rompre les liaisons intermoléculaires, sans augmentation de température.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8911,"question":"Quelle quantité de chaleur faut-il fournir à 500 g de cuivre pour élever sa température de 20°C à 100°C ? (Capacité thermique massique du cuivre : 385 J\/kg·K)","option_a":"15 400 J","option_b":"19 250 J","option_c":"25 000 J","option_d":"30 800 J","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"Q = m·c·ΔT = 0,5 × 385 × 80 = 15 400 J. Attention, l'option correcte est 15 400 J, pas 19 250 J (erreur de calcul fréquente).","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":8912,"question":"La chaleur spécifique de l'aluminium est de 900 J\/kg·K. Que signifie cette valeur ?","option_a":"Il faut 900 J pour élever de 1°C la température de 1 kg d'aluminium","option_b":"L'aluminium peut stocker 900 J de chaleur par kilogramme","option_c":"1 kg d'aluminium libère 900 J en refroidissant de 1°C","option_d":"La chaleur latente de fusion de l'aluminium est de 900 J\/kg","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"La chaleur spécifique (ou capacité thermique massique) est l'énergie nécessaire pour élever de 1°C la température de 1 kg de substance. Ici, 900 J\/kg·K.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0}]