Thermodynamique - Calorimétrie
(m: masse du corps ; C : capacité calorifique et c : chaleur massique). Page 3. 3. • Valeur en eau du calorimètre (ou masse en eau) « ? » : C'est la masse d'eau
Mesures calorimétriques : méthode des mélanges colerette
B - Détermination de la capacité calorifique C du calorimètre : 1°) Protocole expérimental : ? Peser le calorimètre et ses accessoires (masse m).
On sort un bloc de plomb de masse m1=280g dune étuve à la
Chaleur massique de l'eau : ce=4185 J.kg-1.K-1. Exercice 2 : Détermination de la capacité thermique d'un calorimètre: Un calorimètre contient une masse
Comment choisir le corps qui peut stocker le plus dénergie ? » I
Calculer la valeur en eau du calorimètre à votre disposition. II. Détermination de la capacité thermique massique d'un solide. On se propose dans ce paragraphe
CORRECTION DES EXERCICES DE CALORIMETRIE : exercices 1
EXERCICE 1 : Détermination de la capacité thermique d'un calorimètre: Un calorimètre contient une masse m1 = 250g d'eau. La température initiale de
Nouvelle technique pour la détermination des capacités thermiques
La méthode consiste simplement en l'analyse calorimétrique d'un matériau pour plusieurs vitesses de balayage convenablement choisies. Elle a été validée pour
TP 2b : détermination de la capacité thermique massique c du béton
Le système stocke de la chaleur (il en reçoit du milieu extérieur). doc 2 : Inertie thermique d'une maison https://www.ecosources.info/dossiers/
VERIFICATION DE LA DEUXIEME LOI DE DESCARTES
DÉTERMINATION EXPÉRIMENTALE DE LA CAPACITE THERMIQUE MASSIQUE D'UN LIQUIDE au sein du calorimètre ce dernier reçoit ou restitue de l'énergie thermique.
TP8 – Mesures calorimétriques
Détermination de la capacité thermique du calorimètre (méthode des mélanges) En déduire la masse en eau du calorimètre c'est-à-dire la masse d'eau ...
= (m2.c2+ m3.c3).(?f??2 ) m1.(?1??f ) Corps 1 : métal chaud m c
calculer la capacité thermique massique du métal et la comparer aux valeurs lues dans les tables. 2) Théorie. La relation fondamentale de la calorimétrie
EXERCICES : TRANSFERTS THERMIQUES - F2School
Détermination de la capacité thermique d'un calorimètre Un calorimètre contient une masse m1=250g d'eau La température initiale de l'ensemble est 1 = 18 °C On ajoute une masse m2 = 300 g d'eau à la température 2 = 80 °C
TP de thermodynamique n°1 : Calorimétrie - F2School
Quand la température d’un corps passe de T à T + dT à pression constante sa variation d’enthalpie est dH = m c dT = ?Q c étant sa capacité thermique massique à pression constante et ?Q étant le transfert thermique (ou la quantité de chaleur) échangée avec l’extérieur Si c = Cte ?H = mc (T2 - T1) III - Le calorimètre
Images
3 Les méthodes de mesure La détermination de la capacité thermique massique à pression constante à l’aide d’un calorimètre à flux peut être réalisée par différentes méthodes : – Méthode à programmation de température continue ; – Méthode à programmation incrémentale de température (par palier) ; – Méthode par chute
TP DE PHYSIQUE : MESURE DE LA CAPACITE THERMIQUE MASSIQUE DE DIVERS METAUX1) Principe et but de l'expérienceOn place un métal chaud dans l'eau froide d'un calorimètre. Au bout d'un certain temps, l'eau devient tiède
et sa température n'augmente plus car on atteint l'équilibre thermique. La température du corps chaud et du
corps froid s'égalisent. Si on connaît la masse du ou des corps froids et celle du corps chaud ainsi que leurs
températures initiales et la capacité thermique massique de l'eau (mesurée lors du dernier TP), on pourra
calculer la capacité thermique massique du métal et la comparer aux valeurs lues dans les tables.2) ThéorieLa relation fondamentale de la calorimétrie nous donne :Q1 = m1 . c1 . Δ θ1 = m1 . c1 . ( θf - θ1 ) < 0 car θf < θ1 (énergie perdue)Q2 = m2 . c2 . Δ θ2 = m2 . c2 . ( θf - θ2 ) > 0 car θf > θ2 (énergie gagnée)
Q3 = m3 . c3 . Δ θ3 = m3 . c3 . ( θf - θ2 ) > 0 car θf > θ2 (énergie gagnée)
Or : car on néglige les fuites thermiques du calorimètre (adiabatique signifie nelaisse pas passer la chaleur ).On obtient la relation : m1 . c1 . ( θf - θ1 ) + m2 . c2 . ( θf - θ2 ) + m3 . c3 . ( θf - θ2 ) = 0Soit : - m1 . c1 . ( θf - θ1 ) = ( m2 . c2 + m3 . c3 ) . ( θf - θ2 ) Soit : m1 . c1 . ( θ1 - θf ) = ( m2 . c2 + m3 . c3 ) . ( θf - θ2 )Soit : c1=(m2.c2+m3.c3).(θf-θ2)
m1.(θ1-θf)avec : -c1 : capacité thermique massique du métal chaud en J.kg-1.K-1 -c2 : capacité thermique massique de l'eau = 4185 J.kg-1.K-1 -c3 : capacité thermique massique de l'aluminium du vase en J.kg-1.K-11/4Corps 1 :
métal chaudm1, c1, θ1Corps 2 : eau froidem2, c2, θ2Corps 3 :
vase alu froidm3, c3, θ2Q2 Q1Q3Paroi adiabatiqueQ1 + Q2 + Q3 = 0
-m1 : masse du métal chaud en grammes (g)-m2 : masse de l'eau froide en grammes (g)-m3 : masse du vase en aluminium du calorimètre en grammes (g)-θ1 : température initiale du métal chaud en degrés Celsius (°C)-θ2 : température initiale de l'eau et du vase alu en degrés Celsius (°C)-θf : température finale de l'ensemble en degrés Celsius (°C)3) Détermination de la capacité thermique massique de l'aluminiuma) théorie
Comme premier métal chaud, on prendra l'aluminium car c'est celui du vase interne du calorimètre d'où :Q1 = m1 . c3 . Δ θ1 = m1 . c3 . ( θf - θ1 ) < 0 car θf < θ1 (énergie perdue)Q2 = m2 . c2 . Δ θ2 = m2 . c2 . ( θf - θ2 ) > 0 car θf > θ2 (énergie gagnée)
Q3 = m3 . c3 . Δ θ3 = m3 . c3 . ( θf - θ2 ) > 0 car θf > θ2 (énergie gagnée)
Or : Donc : m1 . c3 . ( θf - θ1 ) + m2 . c2 . ( θf - θ2 ) + m3 . c3 . ( θf - θ2 ) = 0Donc : - m1 . c3 . ( θf - θ1 ) - m3 . c3 . ( θf - θ2 ) = m2 . c2 . ( θf - θ2 )Donc : m1 . c3 . ( θ1 - θf ) - m3 . c3 . ( θf - θ2 ) = m2 . c2 . ( θf - θ2 )Donc : c3 . [ m1 . ( θ1 - θf ) - m3 . ( θf - θ2 ) ] = m2 . c2 . ( θf - θ2 )
Donc : c3=m2.c2.(θf-θ2)
m1.(θ1-θf)-m3.(θf-θ2)On peut trouver la capacité thermique de l'aluminium c3 grâce à la mesure de m1, m2, m3, θ1, θ2, θf et en
connaissant c2 = 4185 J.kg-1.K-1. b) protocole expérimental-Faire chauffer de l'eau dans une capsule émaillée au bec bunsen ; -Peser l'échantillon d'aluminium sur la balance électronique (m1) ; -Peser le vase interne en aluminium du calorimètre (m3) ;-Appuyer sur " tare » et peser l'eau froide mise dans le vase du calorimètre avec une éprouvette graduée
de 250 mL (m2) ;-Remonter correctement le calorimètre et mettre le couvercle et le thermomètre dans l'eau. Attendre que la
température se stabilise en mélangeant et mesurer la température initiale des corps froids (θ2) ;
-Immerger totalement l'échantillon d'aluminium dans l'eau chaude de la capsule émaillée jusqu'à ébullition.
Mettre un second thermomètre dans l'eau bouillante et mesurer la température initiale du corps chaud
(θ1) ; -transférer rapidement le métal chaud dans l'eau froide du calorimètre ; -Fermer rapidement le couvercle du calorimètre ; -Mélanger jusqu'à stabilisation de la température ;2/4Q1 + Q2 + Q3 = 0 -Mesurer la température finale du mélange (θf) ;-L'expérience est terminée, videz le calorimètre, séchez-le soigneusement avec un chiffon sec.c) résultat de l'expériencem1m2m3θ1θ2θfc3
d) calcul du pourcentage d'erreur de votre groupe Pour l'aluminium, la valeur trouvée dans les tables est : c3= 897 J.kg-1.K-1 %erreur=∣cexp-ctabulé∣ ctabuléx100=∣c3-897∣897x100=
e) calcul du pourcentage d'erreur de la classegr. 1gr. 2gr. 3gr. 4gr. 5gr. 6gr. 7gr. 8̄c3 %erreur=∣cexp-ctabulé∣ ctabuléx100=∣̄c3-897∣897x100=
f) conclusion4) Détermination de la capacité thermique massique d'autres métauxa) Protocole expérimentalLe protocole expérimental est Identique au précédentb) Formule théorique à utiliser (voir paragraphe 2)c1=(m2.c2+m3.c3).(θf-θ2)
m1.(θ1-θf) c) Résultats de votre groupeMétalm1m2m3θ1θ2θfc1ctabulé%erreurlaiton377 plomb129 acier460 zinc390 3/4 d) Résultats de la classe - laitongr. 1gr. 2gr. 3gr. 4gr. 5gr. 6gr. 7gr. 8̄c1%erreur=∣̄c1-377∣377x100= - plomb
gr. 1gr. 2gr. 3gr. 4gr. 5gr. 6gr. 7gr. 8̄c1 %erreur=∣̄c1-129∣129x100= - acier
gr. 1gr. 2gr. 3gr. 4gr. 5gr. 6gr. 7gr. 8̄c1 %erreur=∣̄c1-460∣460x100= - zincgr. 1gr. 2gr. 3gr. 4gr. 5gr. 6gr. 7gr. 8̄c1
%erreur=∣̄c1-390∣390x100= e) Conclusion4/4
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