Paritian

Chaleur & Fluides

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

Température finale du mélange 44,00 °C
Chaleur cédée du plus chaud au plus froid 301,39 kJ
Variation de température de la première substance -36,00 °C
Variation de température de la seconde substance 24,00 °C
Comment cela varie
Température finale du mélangeMasse de la seconde substance 0,0 – 10,0. Température finale du mélange: 80 → 30Température finale du mélange0204060800,02,04,06,08,010,0Masse de la seconde substance (kg)

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

SymboleSignificationUnité
m1Masse de la première substancekg
c1Chaleur massique de la première substance (eau 4186)J/(kg·K)
t1Première température°C
m2Masse de la seconde substancekg
c2Chaleur massique de la seconde substance (eau 4186)J/(kg·K)
t2Seconde température°C
TFTempérature finale du mélange°C
QChaleur cédée du plus chaud au plus froidkJ
D1Variation de température de la première substance°C
D2Variation 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.