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Exemple : l'équation d'état des gaz parfaits : PV nRT. = avec. 1. 1. 3. R Cste des gaz parfaits = 8314 J.mol .K. P Pression à l'intérieur du système en
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TP Préliminaire
11-Rappel théorique :
e, elle est donnée en °C ou en K.T (°K) = t (°C) + 273,15
* La chaleur est une forme d1 cal = 4,18 j
* La chaleur se déplace avec une température plus élevée vers un système avec une température plus basse. regroupés », caractérisés par une même valeur de T et pouvant échanger de la chaleur avec un autre système. * Un système est en équilibre thermodynamique si les variables d'état (pression, volume, température ...) sont constantes dans le temps en tout point du système. Equilibre thermique : la température constante et uniforme. Equilibre mécanique : pression constante et uniforme. Equilibre chimique : composition du système uniforme et constante (pas de réaction chimique ).2-Equation des gaz parfaits :
Le comportement d'un gaz parfait est décrit par l'équation d'état suivante :PV = nRT
Avec : P : La pression d'un gaz parfait
(Pas , atm,1 atm = 1,013 105 pas
1 atm = 760 mm Hg = 76 cm Hg
1 bar = 105 pas et
V : Le volume d'un gaz parfait (m3, L )
1 m3 = 103 L
1 L = 1 dm3 = 1000 ml = 1000 Cm3
n : Le nombre de moles du gaz (mol )T : La température du gaz ( K )
T ( K ) = T ( C° ) + 273,15
R : constantes des gaz parfaits.
R = 8,314 Joul/mol K (P en pas , V en m3 )
R = 0,082 L atm /mol K (P en atm et V en L )
R = 1,987 cal / mol K (1 cal = 4,18 Joul )
2-Théorie de la calorimétrie
La calorimétrie repose sur un princégalité des échanges la thermodynamique, qui est basé sur le principe de conservation dChaleur perdue
ou reçue par le système 1Chaleur perdue
ou reçue par leCalorimetre
Chaleur perdue
ou reçue par le système 2 + + = 0TP Préliminaire
2Dans ces équations de bilan,
par les masses considérées. Les quantités de chaleur échangées seront calculées soit par : Q = m Cp (Tf Ti ) ou bien Q = C (tf ti ) l différence de températureSoit par : Q = m L
- Chaleur spécifique (massique) c :La chaleur massique est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la
Q = m c (Tf Ti ) ; c en j/Kg °K
- Capacité calorifique (thermique) C : pour élever sa température de 1°C.Q = C (Tf Ti ) ; C en j/°K
- Chaleur latente de fusion Lfus: La chaleur latente de fusion est la quantité de chaleur nécessaire pour faire passerQ = m Lfus ; Lfus en j/ Kg
- Chaleur latente de vaporisation Lvap:La chaleur latente de vaporisation est la quantité de chaleur nécessaire pour faire
t gazeux.Q = m Lvap ; Lvap en j/ Kg
- Chaleur de réaction: réaction chimique.Q en j ou cal
Q < 0 ĺréaction exothermique
ĺréaction endothermique
ĺréaction athermique
- Chaleur de combustion: La chaleur de combustion est la quantité de chaleur dégagée par la combustion de (Q ǻcomb < 0). - Calorimètre: Appareil avec une surface adiabatique servant à mesurer la quantité de chaleur dégagée ou absorbée dans un phénomène physique ou une réaction chimique. - La valeur en eau du calorimètre µ:Ccal T = µ ce T
Remarque :
milieu extérieur) - Capacité calorifique molaire : Cp' en J.K-1.mol-1 - Capacité calorifique massique : Cp en J. K-1.g-1 - Capacité calorifique : Ccal = m.Cp = n.Cp' en J.K-1TP Préliminaire
3T. P N 1 : Enthalpie de fusion de la glace
4T. P N°1
Enthalpie de fusion de la glace
1. But du T.P :
Détermination de la capacité calorifique du calorimètre. Détermination la chaleur latente de fusion de la glace.2. Description du calorimètre : ne
réaction on utilise un calorimètre. Celui-ci est constitué de façon à minimiser les échanges
creux dans lequel on fait le vide Echange par convection en plaçant un couvercle Echange par rayonnement en métallisant les parois extérieures du vase Dewar. On ajoute homogénéiser la solution si nécessaire.3. Détermination de la capacité calorifique du calorimètre:
Le calorimètre est formé de différentes parties qui doivent toutes se mettre en équilibre
-ci ; cela se traduit par une valeur de capacité3.1. Matériel utilisé :
- Calorimètre. - Plaque chauffante. - Bécher. -Thermomètre. - BalanceFigure 1 : Calorimètre du type Dewar
T. P N 1 : Enthalpie de fusion de la glace
53. 2. Manipulation:
Laver le vase intérieur du calo ; ensuite le rincer Mesurer la température initiale du calorimètre T1 (Température ambiante). eau de Chauffer cette eau distillée, préalablement mesurée par une éprouvette graduée deT2 50°C.
pendant 5 minutes pou T3.3. 3. Méthode de calcul:
quantités de chaleur dans le système (eau + calorimètre), on peut déduire la capacité
calorifique du calorimètre utilisé Ccal Pour calculer la capacité calorifique du calorimètre on utilise la formule suivante :Avec :
Q1 ceau : La capacité thermique mass-1K-1. meauLa capacité calorifique Ccal :
4. Détermination de la chaleur latente de fusion de la glace:
4.1. Matériel utilisé
- Calorimètre. - Bécher. - Thermomètre. - Balance. - Capsule en plastique. - Morceaux de glace. Q1 = meau ceau 1 avec 1 = T3 -T2 (1)Ccal = Q12 avec 2 = T3 -T1 (2)
T. P N 1 : Enthalpie de fusion de la glace
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