Calorimétrie
I Calorimétrie
- Un calorimètre : c’est un dispositif isolé dans lequel on effectue des transformations chimiques en vue de mesurer l’effet thermique.
- La chaleur : transfert d’énergie sous forme d’une différence de température.
- Capacité calorifique : c’est une grandeur permettant de quantifier la possibilité qu’a un corps d’absorber ou restituer de l’énergie par échange thermique.
- Chaleur massique : c’est la quantité d’énergie à apporter par échange thermique pour élever d’un Kelvin la température de l’unité de masse d’une substance.
- Chaleur latente : Chaleur nécessaire à 1kg de matière pour changer d’état à température constante .
Types de transformations
- Transformation adiabatique (dQ=0) :pas d’échange de chaleur avec le milieu extérieur (système thermiquement isolé.)
- Transformation isotherme (dT=0) : température constante.
- Transformation isobar(dp=0) :pression constante.
- Transformation isochore (dV=0) : volume constant.
- Transformation cyclique : il y a retour à l’état initial à la fin de la transformation.
- Transformation irréversible : qui ne passe pas par des états d’équilibre.
- Transformation réversible : une transformation est réversible si la transformation inverse passe par les mêmes états intermédiaires dans un ordre inverse
La chaleur
La chaleur(Q) dépend de la nature du processus de transformation du système.
Pour une transformation réversible :
transformation isochore :dV=0 donc
transformation isobare : dP = 0 donc
transformation adiabatique :
= chaleur spécifique à Pression constante.
= chaleur spécifique à Volume constant.
Lois à connaitre
La chaleur :
Chaleur spécifique à Volume constant:
Chaleur spécifique à Pression constante:
Coefficient de Laplace :
Capacité calorifique massique :
Capacité calorifique molaire :
Chaleur latente :
avec L: chaleur massique.
- Le calorimètre est un système isolé, il ne permet donc pas l’échange de chaleur avec l’extérieur :
- La chaleur n’est pas une fonction d’état.
- Elle s’écoule toujours d’une source chaude vers une source froide
Dans un verre d’eau considéré comme adiabatique (équivalent a un calorimètre), on introduit un morceau de glace de 30g à 0°C dans 100g d’eau liquide à 30°C.Quelle est la température finale de l’eau.
On donne :
La chaleur dans le calorimètre se conserve (pas d'échange avec l'extèrieur).
( système isolé).
Soit
la chaleur apportée par la glace .
la chaleur apportée par l'eau liquide.
la chaleur apportée par le corp du claorimètre (négligée dans ce cas )
la chaleur de fusion de la glace.
(
).
