[PDF] (utiliser la masse volumique de leau = 1,0 gmL-1 ou eau



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TP1 Chaleur latente de fusion de la glace

TP1 : CHALEUR LATENTE DE FUSION DE LA GLACE But Déterminer la chaleur latente de fusion de la glace Principe Ce travail se base sur le principe de conservation de l’énergie ΣQ i =0 appliqué aux systèmes isolés thermiquement Appareils et matériel - Calorimètre - Bain marie – Thermomètre - Balance - Eprouvette graduée



Exp 16 Chaleur latente

CHALEUR LATENTE DE VAPORISATION 1 PRINCIPES FONDAMENTAUX Tout changement d'état d'agrégation d'une substance se fait avec absorption ou dégagement d'une certaine quantité de chaleur latente de transformation On appelle chaleur latente de fusion, de vaporisation ou de sublimation le rapport de l'énergie fournie sous forme de chaleur



TP 8b : transformations physiques - pagesperso-orangefr

II°) Mesure d'une chaleur latente Document 1: échange d'énergie La matière emmagasine plus ou moins de l'énergie du fait de sa température Lorsque celle-ci varie, il y a un transfert d'énergie thermique Q (exprimé en Joule J) donnée par la formule : Q = m×c×ΔT (ou ΔT = Tf - Ti) Q = énergie transféré, unité Joule (J)



I Mesure de la capacité thermique d’un solide

Critiques : La chaleur latente de fusion théorique de la glace étant de 330 kJ kg –1, la valeur calculée ’nappartient à l’intervalle de confiance Cependant, en considérant un intervalle de confiance à 95 , on obtient : L fus = 300 ± 40 kJ kg –1, ce qui rend la mesure cohérente Les sources d’erreur possibles :



(utiliser la masse volumique de leau = 1,0 gmL-1 ou eau

TP 14 : MESURE DE LA CHALEUR LATENTE DE FUSION DE LA GLACE 1) Expression de Q 1 Exprimer la quantité de chaleur cédée par l'eau du calorimètre Q eau cal = m 1 c eau ( f - 1) Exprimer la quantité de chaleur cédée par le calorimètre Q Cal = C cal ( f - 1) En déduire l'expression de Q 1 = Q eau cal + Q Cal = (m 1 c eau + C cal) ( f - 1)



ETUDE DE STOCKAGE DE L’ENERGIE THERMIQUE PAR CHALEUR LATENT

Il a aussi présenté les techniques de mesure de la chaleur latente et de la température de fusion Kurklu et al [2], ont réalisé un nouveau type de capteur L= Chaleur latente de fusion



Energie thermique Transfert thermique

La fusion est le phénomène sans lequel un corps passe de l’état solide à l’état liquide, pour réaliser cette opération on fournie une quantité de chaleur : Q m L (J)= f; Lf: chaleur latente de fusion b)Solidification Solidification est le phénomène dans lequel un corps passe de l’état liquide à l’état solide



TP de Thermodynamique - Bejaia

, quantité de chaleur nécessaire pour faire varier la température de l’eau (résultantdelafontedelaglace)delatempérature0 CàT E Q glace = Q fusion + Q chauffe (1 9) = m g L f + m g c e (T E 0) (1 10) En termes de capacité calorifique, de capacité thermique massique et de chaleur latente de fusion, l’éq (1 8)s’écritsouslaforme



Le stockage de chaleur dans les Matériaux à Changement de

La chaleur latente : utilisation de matériaux à changement de phase qui emmagasinent l’énergie à mesure qu’ils changent de phase La chaleur des réactions : thermochimie et absorption



Comment « garder » la fraicheur

correspond à la chaleur latente (ou enthalpie) Cette chaleur latente est différente pour chacune des transitions de cette matière Quelques chiffres pour 1 kg de matière : eau paraffine cire densité 1 0,9 0,95 Chaleur massique en phase solide (kJ/kg/°C) 2,1 2,95 3,43 Temp de fusion (°C) 0 55 65 Chaleur latente de fusion (kJ/kg) 330 146

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TP 14 : MESURE DE LA CHALEUR LATENTE DE FUSION DE LA GLACE

1) Expression de Q1

Exprimer la quantité de chaleur cédée par l'eau du calorimètre Qeau cal = m1 . ceau (f - 1 )

Exprimer la quantité de chaleur cédée par le calorimètre QCal = Ccal . (f - 1 ) En déduire l'expression de Q1 = Qeau cal + QCal = (m1 . ceau + Ccal ) (f - 1 )

2) Expression de Q2

Exprimer la quantité de chaleur reçue par le glaçon pour fondre à 0°C : Qfus = m2 . Lfus

Exprimer la quantité de chaleur reçue par l'eau produite par la fonte du glaçon pour atteindre la température finale :

Q eau glaçon = m2 . ceau (f - 2 )

En déduire l'expression de Q2 = Qfus + Q eau glaçon = m2 ( Lfus + ceau (f - 2 ))

3) Bilan d'énergie et expression de Lfus

a) Faire l'application numérique en J.g-1 Données : ceau = 4,18 J.°C-1.g-1 et Ccal = 300 J.°C-1 Lfus = - [(250 4,18 + 300 ) (9,7 - 18,7 )]/32 - 4,18 (9,7 - 0 )

Lfus = 378,3 - 40,5 = 338 J.g-1

b) Comparer avec la valeur théorique Lf = 330 J.g-1 et calculer l'écart relatif en % (338-330/330)100 = 2 % environ

c) Commenter le résultat et indiquer les sources d'erreurs possibles :

échanges thermiques avec l'air au niveau de la surface libre du mélange . Masse des glaçons improbable car une partie fond

lors du transfert

Questions de prolongement

4) expression de Lf , chaleur latente de fusion de la glace

D'après ce qui précède : (m1 . ceau + Ccal ) (f - 1 ) + m2 ( Lfus + ceau (f - 2 )) = 0 Lfus = -[(m1 . ceau + Ccal ) (f - 1 )]/m2 - ceau (f - 2 ) 5) Qeau cal = m1 . ceau (f - 1 ) = 250 4,18 (9,7 - 18,7) = - 9405 J = - 9,4 kJ QCal = Ccal . (f - 1 ) = 300 (9,7 - 18,7) = - 2700 J = - 2,7 kJ

Qfus = m2 . Lfus = 32 338 = 10816 J = + 10,8 kJ

Q eau glaçon = m2 . ceau (f - 2 ) = 32 4,18 (9,7-0) = 1297 J = + 1,3 kJ Qsystème = - 9,4 -2,7 + 10,8 + 1,3 = -12,1 + 12,1 = 0 !

On a bien Qsystème =0 J et les signes des quantités de chaleur correspondant :les énergies reçues sont positives et celles qui

sont cédées sont négatives

5) Il faut 330 J pour faire fondre de glace ,

il faut donc 33018 = 5940 J pour faire fondre 18g d'eau ( 1 mole ) . Donc Lf = 5,9 kJ.mol-1

6) Car dans un congélateur la température des glaçons est de -18 °C et non pas 0°C et donc il faudrait tenir compte de

l'énergie captée par les glaçons pour arriver à 0°C

Protocole :

- Introduire un volume d'eau précis Veau calo compris entre

200 et 300 mL dans le calorimètre.

Veau calo = 250 mL soit m1 = 250 g

(utiliser la masse volumique de l'eau eau = 1,0 g.mL-1 ou effectuer une pesée ) - Mesurer la température 1 de l'eau (et du calorimètre) une fois l'équilibre thermique atteint :

1 = 18,7 °C

- Prélever 5 ou 6 glaçons et les placer dans un verre à pied . Vérifier que leur température est 2 = 0°C - Sans perdre de temps , mesurer la masse m2 de ces glaçons fondants et les introduire dans le calorimètre . m2 = 32 g - Agiter de temps en temps , et mesurer la température finale f lorsque l'équilibre thermique est atteint f = 9,7 °Cquotesdbs_dbs5.pdfusesText_9