Etude thermodamique d'une chaufferette
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Etude thermodamique d'une chaufferette



  1. #1
    contalette

    Etude thermodamique d'une chaufferette


    ------

    Bonsoir,
    J'ai besoin d'aide à propos d'un exercice:

    Un calorimètre contient une masse d’eau chaude m1 = 182,4 g. La température initiale de l'ensemble (eau
    chaude + calorimètre) est T1 = 76,2 °C. On ajoute une masse m2 = 184,8 g d'eau à la température T2 = 21,8 °C.
    Au bout de 10 minutes, un équilibre thermique est atteint. La température finale du système (calorimètre +
    eau de masse m1 + eau de masse m2) est égale à Tf = 49,7°C.

    1. Déterminer la capacité thermique K du calorimètre et de ses accessoires (en J.K-1). On négligera les
    échanges thermiques avec l’extérieur.
    Le contenu d’une chaufferette (m = 85,0 g) est mis en surfusion (Ti = 22,0 °C) et placé dans un calorimètre à la
    même température Ti = 22,0 °C. Un grain d’acétate de sodium CH3COONa(s) (de masse négligeable) est
    introduit et provoque la solidification brutale de la totalité de l’acétate de sodium. Lorsque l’équilibre
    thermique est atteint, la température du système est de 84,1 °C. La pression reste constante au cours de
    l’expérience. On néglige les échanges thermiques avec l’extérieur.

    2. Calculer l’enthalpie standard de la réaction de solidification de l’acétate de sodium ΔsolH° (supposée
    indépendante de la température) en J.g-1 puis kJ.mol-1.


    Voilà ce que je propose
    1- Q1= chaleur cédée par l’eau chaude et le calorimètre
    Q2= chaleur récupérée par l’eau froide

    Q1=(m1*cm,eau+ccalorimètre)(Tf-T1)
    Q2=(m2*cm,eau)(Tf-T2)
    ΔH=Q1+Q2=0

    (m1*cm,eau+ccalorimètre)(Tf-T1)+(m2*cm,eau)(Tf-T2)=0

    (m1*cm,eau+ccalorimètre)(Tf-T1)= -(m2*cm,eau)(Tf-T2)

    (m1*cm,eau+ccalorimètre) = (-(m2*cm,eau)(Tf-T2))/((Tf-T1))
    ccalorimètre = (-(m2*cm,eau)(Tf-T2))/((Tf-T1)) -m1*cm,eau
    c calorimètre = (-(184.8*4.185)(49.7-21.8))/((49.7-76.2)) -(182.4*4.185)= 50.90 J.K-1

    2 - Je ne suis absolument pas sûr j'aimerai avoir votre avis
    ΔH1-> A= ΔsolH°*(ξ2-ξ1)

    ΔHA-> 2= (m+ccalorimètre)*cpm*(T2-T1)

    ΔH= ΔsolH°*(ξ2-ξ1)+ (m+ccalorimètre)*cpm*(T2-T1)=0

    ΔsolH°=(-(m+ccalorimètre)*cpm*(T2-T1))/((ξ2-ξ1))

    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    jeanne08

    Re : Etude thermodamique d'une chaufferette

    Je suppose que l'on te donne la capacité calorifique de l'acétate de sodium solide soit massique Cacétate , soit molaire ...( faire attention ! )
    Ta démarche est correcte : on solidifie 84 g d'acétate de sodium ( soit n mol) donc Q1 =n * deltaH° solidification ( en fait l'avancement est le nombre de mol)
    On chauffe calorimètre+ acétate de sodium solide de T1 (22°C) à T2 (84,1) donc Q2 = (C calorimètre + m Cacétate) *(T2-T1)...
    Et tu fais comme dans la première partie ...

  3. #3
    contalette

    Re : Etude thermodamique d'une chaufferette

    Bonsoir,
    je trouve

    Cacétate= 3,31 J.g-1.K-1
    = 450,16 J.mol-1.K-1

    Q1= n* ΔsolH°
    Q2= (Ccalorimètre+m*Cacétate)*(Tf-Ti)
    ΔH=Q1+Q2=0
    = n* ΔsolH°+(Ccalorimètre+m*Cacétat e)*(Tf-Ti)=0


    ΔsolH°= - ((Ccalorimètre+m*Cacétate)*(Tf-Ti))/( n)

    Est ce la bonne formule ?

    Concernant l'avancement, il suffit de faire n=m/M ?

  4. #4
    jeanne08

    Re : Etude thermodamique d'une chaufferette

    L'avancement est le nombre de mol solidifié et c'est donc bien m/M ( on t'explique que l'ensemble de l'acétate de sodium se solidifie )
    La formule finale me parait juste
    note : toujours bien faire attention aux unités utilisées lors des applications numériques

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    contalette

    Re : Etude thermodamique d'une chaufferette

    J 'ai un soucis concernant Ccalorimètre, je pense que je me suis trompée entre Q1 et Q2 ..
    et dans ce cas je trouve un Ccalorimètre négatif

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