[PDF] Mesure de la chaleur latente de vaporisation de leau





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Mesure de la chaleur latente de vaporisation de leau

Déterminer la chaleur latente de vaporisation Lv de l'eau à 100°C sous la pression atmosphérique. 2. MODE OPÉRATOIRE. – Introduire une masse m = 0050 kg 



Chaleur latente de vaporisation de leau

Refaire la même expérience avec un courant d'intensité efficace de A5 et en utilisant un second bécher (bien sec). C - Calculs : a) Calculer pour chaque 



-1- Expérience no 16 CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION 1

l'eau du thermos. Le calcul de la chaleur de condensation respectivement de la chaleur de vaporisation L



CORRIGÉ

Cette étape nécessite un apport d'énergie : il est donc nécessaire d'apporter de la chaleur à l'eau. L'enthalpie de vaporisation de l'eau a un signe positif. L' 



Transition de phase 1 Vaporisation de leau. 2 Degré hygrométrique

3/ On se propose de calculer la chaleur totale Q = ?U reçue par le fluide dans la transformation. On utilisera les données suivantes : – Chaleur latente 



Thermodynamique

Chaleur latente de vaporisation: C'est la quantité de chaleur qu'il faut b) Calculer la masse de vapeur d'eau obtenue en une seconde la puissance de la.



Chapitre 7-Changement d état des corps purs. Cas particulier de l

couramment observés qu'il s'agisse du changement de l'eau liquide en Cette expression montre que les chaleurs latentes de vaporisation



Utilisation de la vapeur

chauffée et vaporisée dans la chaudières pression constante p1 (évolution D E A). calculer la chaleur latente de vaporisation de l'eau L?1 à.



CALCUL DE LA CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION DE LEAU

CALCUL DE LA CHALEUR LATENTE DE. VAPORISATION DE L'EAU. 1- Énergie d'une liaison entre deux molécules d'eau dans l'eau li-.



La vapeur deau

chaleur latente élevée permet d'obtenir un bon rendement thermique dans La température de vaporisation de l'eau augmente lorsque la pression augmente.

N° 789

Mesure de la chaleur latente

de vaporisation de l"eau par Gilles GALLIN-MARTEL

Lycée Baudelaire - 74960 Cran-Gevrier

Cet article peut faire l"objet d"une séance de travaux pratiques en classe de première S d"une durée d"une heure et demie. La vaporisation complète des 50 ml d"eau peut durer de quinze à quarante minutes selon le réglage du bec Bunsen. Vous serez toujours agréablement surpris par les résultats obtenus.

1.BUT DE LA MANIPULATION

Déterminer la chaleur latente de vaporisation L v de l"eau à 100°C sous la pression atmosphérique.

2.MODE OPÉRATOIRE

- Introduire une masse m = 0,050 kg d"eau distillée à l"aide d"une fiole jaugée de 50 ml dans un bécher de 100 ml. - Régler le bec Bunsen sur un débit assez fort qu"on ne modifiera plus jusqu"à la fin de la manipulation. Ce réglage se fera assez loin du bécher. - Noter la température q 1 de l"eau et du bécher. - Placer le bec Bunsen sous le bécher et déclencher le chronomètre en même temps. - Au bout d"un temps t" = 2 min = 120 s, noter la température q 2 de l"eau et du bécher sans arrêter le chronomètre. - Enlever alors le thermomètre pour éviter que la vapeur d"eau ne se condense dessus pendant l"ébullition. - Dès que la dernière goutte d"eau s"est vaporisée, arrêter le chrono- mètre et relever le temps t de vaporisation complète de l"eau. - Déterminer la masse m" du bécher à l"aide d"une balance électrique.

BULLETIN DE L"UNION DES PHYSICIENS 1843

Vol. 90 - Décembre 1996 G. GALLIN-MARTEL

3.CALCUL DE L

v On calcule la quantité de chaleur Q" fournie par le bec Bunsen pour chauffer le bécher et l"eau de q 1

à q

2

Soit :

Q" = (m" . c" + m . c) . (q

2 - q 1 On donne les chaleurs massiques du pyrex et de l"eau : c" = 840 J.kg.K - 1 c = 4186 J.kg.K - 1 On calcule ensuite la quantité de chaleur Q fournie par le bec

Bunsen pour chauffer le bécher et l"eau de

q 1

à 100°C et pour vaporiser

complètement l"eau.

Soit :

Q = (m" . c" + M . c) (100 - q

1 ) + m . L v Le débit du bec Bunsen étant maintenu constant durant toute la manipulation, la quantité de chaleur qu"il fournit est donc proportion- nelle au temps de chauffage. D"où :

Q = k . t"

Q" = k . tü

Þ Q"

Q = t"

t Þ Q . t" = Q" . t m" . c" + m . c) (100 - q 1 ) . t" + m . L v . t" = (m" . c" + m . c) (q 2 - q 1 ) . t

1844 BULLETIN DE L"UNION DES PHYSICIENS

Mesure de la chaleur latente de vaporisation de l"eau B.U.P. n° 789 d"où :L v = (m" . c"+ m . c) (q 2 - q 1 ) . t - (m" . c" + m . c) (100 - q 1 ) . t" m . t"

Exemple de calcul

m" = 54,75 g = 0,05475 kgq 1 = 19,5°Cq 2 = 83°Ct" = 120 s t = 16 min 38 s = 998 sL v = 2285399 J . kg - 1 = 2285 kJ.kg - 1

4.INTERVALLE DE CONFIANCE

En fin de séance on peut appliquer la méthode de l"étendue sur les différents résultats trouvés par le groupe de T.P. (se reporter à l"annexe). Collection des résultats des binômes du groupe de T.P. en kJ.kg - 1

2130, 2197, 2202, 2468, 1961, 2057, 2482, 2124, 2230.

Nombre de mesures = n = 9

L v moy = 2206 kJ.kg - 1

Étendue = r = (L

v max - (L v min = 2482 - 1961 = 521 kJ.kg - 1 On choisit, par exemple, de déterminer l"intervalle de confiance au niveau de confiance 95 %.

Si n = 9 q (95 %) = 0,26

q (95 %) . r = 0,26 ´ 521 = 135 kJ.kg - 1

On obtient l"encadrement suivant :

(L v moy - q (95 %) . r < L V < (L v moy + q (95 %) . r soit :2071 kJ.kg - 1 < L v < 2341 kJ.kg - 1 En fait la valeur théorique de la chaleur latente de vaporisation de l"eau à 100°C et sous 760 mmHg vaut

2260 kJ.kg

- 1

BIBLIOGRAPHIE

On peut consulter dans le B.U.P. n° 627 d"octobre 1980 à la page 99 l"article de M. René M

OREAU intitulé "Incertitudes affectant

les mesures de Physique et de Chimie réalisées en classe»

BULLETIN DE L"UNION DES PHYSICIENS 1845

Vol. 90 - Décembre 1996 G. GALLIN-MARTEL

Annexe

Résumé sur la méthode de l"étendue

La méthode de l"étendue ne nécessite pas un grand nombre de mesures d"une même grandeur x. On a obtenu n mesures indépendantes x 1 , x 2 , ..., x i , ..., x n d"une même grandeur dont la valeur réelle inconnue est X. On souhaite déterminer un intervalle ayant une forte probabilité de contenir la vraie valeur X de la grandeur x. Cet intervalle s"appellera intervalle de confiance . La probabilité correspondante, qu"on exprime en pour-cent, s"appelle le niveau de confiance. On dit qu"on détermine un intervalle de confiance au niveau de confiance 95 % ou au niveau de confiance 99 % Évidemment, plus on désire que l"intervalle de confiance ait une forte probabilité de contenir X, plus il faut l"élargir. Tous ces intervalles de confiance sont centrés sur la moyenne

X__ des n mesures :

X__ = Sx i n. X__ est le meilleur estimateur de X. La méthode de l"étendue s"applique aux petits nombres de mesures. Elle utilise l"étendue r de la série des n mesures. r représente la différence entre les mesures extrêmes x max et x min : r = x max - x min

Lorsque

n ne dépasse pas 12, cette méthode est très efficace.

L"intervalle de confiance est :

[X__ - q . r, X__ + q . r]. Au niveau de confiance 95 %, par exemple, la probabilité pour que la double inégalité : X__ - q . r < X < X __ + q . r soit satisfaite est 0,95. Cette méthode fait intervenir un coefficient q qui dépend de l"effectif n de la série de mesures et du niveau de confiance choisi. n 234567891012 q (95 %) 6,35 1,30 0,72 0,51 0,40 0,33 0,29 0,26 0,23 0,19 q (99 %)31,83,011,320,840,630,510,430,370,330,28

1846 BULLETIN DE L"UNION DES PHYSICIENS

Mesure de la chaleur latente de vaporisation de l"eau B.U.P. n° 789quotesdbs_dbs22.pdfusesText_28
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