TP Energie d'évaporation

[invited7cd4587]

Bonjour,

J'ai fais un TP et je bloque sur une questions :

Au départ, j'avais 200g d'eau dans mon bécher. Je l'ai porté à ébullition et attendu 15 minutes. Puis j'ai laissé refroidir.
- Masse de l'eau évaporée : 60g
- Donc quantité de matière d'eau évaporée : n = 3,33 mol

On me demande de déterminer l'énergie absorbée Q_Evaporation par cette quantité d'eau lors de l'évaporation.
Puis d'en déduire l'énergie de vaporation de l'eau E_vaporation et de comparer avec la valeur théorique 44kJ.mol-1.

J'ai une formule : Q = m.c(Tf-Ti) avec T la température de l'eau, c = 4180J.Kg-1.°C-1.

Je ne vois pas du tout comment faire, j'ai obtenue le résultat suivant pour E_vaporation = -91960 J, ce qui est loin de la valeur théorique...
j'ai aussi déduis que E_vaporation = Q_Evaporation/n

Merci de votre aide.

FoxDeltaSierra
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[invite2313209787891133]

Il doit certainement manquer des données à ton probleme, ou alors tu le pose mal; on peut bien sur calculer l'energie necessaire pour vaporiser 60g d'eau, mais utiliser ensuite ce résultat pour retrouver l'enthalpie de vaporisation serait completement idiot.

[invited7cd4587]

Bonjour,

Voici mon sujet :

I/ Energie de la fusion de glace E_fusion

Expérience : dans un calorimètre introduire me = 200g d'eau. Température de l'eau : 21°C.
On peut estimer que la T° de la glace en train de fondre est de 0°C. Peser 30g de glace et les introduire rapidement dans le calorimètre. Masse mg= 31,7 g de glace.
Relever la température finale Tf.

Exploitation

La variation d'énergie de l'eau se calcule suivant la relation Qe = Me.c.(Tf-Te)
La variation d'énergie de la glace se calcule suivant la relation Qg = Qfusion + mg.c.Tf
c est la capacité thermique massique. C = 4180 J/Kg/°C.
Qfusion : energie permettant à la glace fondue d'atteindre la température finale.
L'énergie cédée par l'eau est captée par la glace ce qui nous permet d'écrire Qe = -Qg. En déduire Qfusion.

J'ai trouvé Qfusion = -Qe - mg.c.Tf.

Déterminer la quantité de glace utilisée ng = 1.54 mol.
En déduire Efusion exprimée en J/mol. Comparer avec sa valeur théorique 6500 J/mol.

J'ai trouvé que Efusion = Qfusion / n.

Jusque là tout va bien, c'est au II/ que je ne comprend rien :

II/ Energie de vaporation de l'eau : Evaporisation

Déterminer la quantité d'énergie moyenne fournie par un bec Bunsen
Expérience : Introduire m = 200g d'eau dans un bécher de 500 mL.
Chauffer l'eau à l'aide d'un bec bunsen. Relever la température après 30s de chauffage puis toutes les 15s jusqu'a 80°C.

Déterminer pour chaque intervalle de temps l'énergie reçue par l'eau en utilisant la relation Q_i = m.c.(T_i - T_i-1). Faites une moyenne de ces énergies puis en déduire la quantité d'énergie apportée à l'eau toutes les minutes.

Note : Moi j'ai trouvé 350,4 J/min, est-ce que c'est cohérent ?

Déterminer l'énergie de vaporation de l'eau
Continuer le chauffage jusqu'a ébullition. Déclancher le chronomètre. Laisser l'ébullition se poursuivre pendant 15 minutes puis laisser refroidir le bécher.

Ainsi :
Masse d'eau qui restant dans le bécher : 140g
Masse évaporée : 60g (200-140).
Quantité d'eau évaporée : n = 3,33 mol (n = m/M).

C'est là que je bloque :
Déterminer l'énergie absorbée par cette quantité d'eau lors de l'évaporation : Q_évaporation.
En déduire l'énergie de vaporisation de l'eau : E_vaporisation
Comparer cette valeur avec la valeur théorique de 44 kJ/mol.


Merci de votre aide.

FoxDeltaSierra