Calculatrice de Température d'un Mélange (Température Finale de Deux Substances)
La température à laquelle se stabilisent deux quantités d'eau, ou deux substances quelconques, mélangées ou mises en contact, et la chaleur échangée entre elles.
Résultats
La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.
Ce que fait cet outil
Quand deux corps à des températures différentes se rencontrent et que rien ne s'échappe vers l'extérieur, la chaleur perdue par l'un est exactement celle gagnée par l'autre, ce qui donne T = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) ÷ (m₁c₁ + m₂c₂) : une moyenne pondérée par la capacité thermique m × c. La chaleur massique de l'eau est grande — environ 4186 J/(kg·K), contre environ 900 pour l'aluminium et environ 385 pour le cuivre — d'où le fait qu'un morceau de métal chaud réchauffe à peine un seau d'eau. Le résultat n'est valable que si rien ne fond, ne gèle ni ne bout en chemin (la glace qui fond absorbe environ 334 kJ/kg à 0 °C) et ignore la chaleur perdue vers le récipient et l'air.
Formule
T_final = (m₁ c₁ T₁ + m₂ c₂ T₂) ÷ (m₁ c₁ + m₂ c₂)
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
m1 | Masse de la première substance | kg |
c1 | Chaleur massique de la première substance (eau 4186) | J/(kg·K) |
t1 | Première température | °C |
m2 | Masse de la seconde substance | kg |
c2 | Chaleur massique de la seconde substance (eau 4186) | J/(kg·K) |
t2 | Seconde température | °C |
TF | Température finale du mélange | °C |
Q | Chaleur cédée du plus chaud au plus froid | kJ |
D1 | Variation de température de la première substance | °C |
D2 | Variation de température de la seconde substance | °C |
Exemple résolu
- Masse de la première substance2 kg
- Chaleur massique de la première substance (eau 4186)4186 J/(kg·K)
- Première température80 °C
- Masse de la seconde substance3 kg
- Chaleur massique de la seconde substance (eau 4186)4186 J/(kg·K)
- Seconde température20 °C
- Température finale du mélange44,00 °C
- Chaleur cédée du plus chaud au plus froid301,39 kJ
- Variation de température de la première substance-36,00 °C
- Variation de température de la seconde substance24,00 °C
Limites
- La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
- Le mélange d'unités est la source d'erreur la plus fréquente. Convertissez chaque valeur dans l'unité indiquée près du champ avant de calculer.