Détermination d'un Cp

[invite42d02bd0]

Bonjour,

J'ai réalisé une manipulation où j'ai mesuré des températures d'ébullition de l'eau, du benzène et heptane à différentes pressions.

j'en ai déterminé des enthalpies de vaporisation.

mais j'aimerais en déduire une valeur moyenne du Cp.

Par exemple pour l'eau je trouve

dHv à 40°C=39,08kJ/mol
dHv à 80°C=21,47kJ/mol

Mais si j'applique la loi de Kirrchoff qui me dit que :

dH(T2)=dH(T1) + Cpmoyenne (T2-T1)

j'ai une valeur de Cpmoyen = -440J mol-1 K-1 ce qui n'est pas vraiment le Cp espéré pour l'eau.

Est ce que mon intervalle de température est trop petit?

Je ne vois pas pourquoi mes cp sont completement faux alors que mes enthalpies comparées à ce que donne le site web du NIST sont assez correctes.

merci de votre aide

Fajan
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[pephy]

bonjour,
On ne peut obtenir que la différence des Cp du liquide et de la vapeur:
dHvaporisation(T1)=Cpliq(T2-T1) +dHvaporisation(T2)-Cpvapeur(T2-T1)

[pephy]

mais les valeurs numériques ne semblent pas coller quand même:
pour l'eau vapeur, diverses formules empiriques conduisent à un Cp moyen de 35 J/mol/K et pour l'eau liquide 75,3....

[moco]

Moi j'ai trouvé d'autres valeurs numériques pour la chaleur de vaporisation de l'eau. J'ai
-à 0°C : 2500 J/g = 45,0 kJ/mol
- à 100°C : 2256 J/g = 40.6 kJ/mol
Ces chiffres sont tirés de l'ouvrage de Dorsey, Properties of the Water Substance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pephy]

oui, avec la bonne vieille formule de Regnault:
2538,2-2,9086*theta (en J/g)
on a 2422 J/g=43,6 kJ/mol à 40°C
et:2306 J/g=41,5 kJ/mol à 80°C
(43600-41500):40=52,5 pour le delta Cp...c'est déjà mieux

[invite42d02bd0]

En fait je me suis trompé,

Pour l'eau j'ai dHv 40°C 39,08 et à 80°C 39,03kJ/mol

Je trouve un dCp de 1,31

Or dans la littérature j'ai que

Cp eau liquide = 75,3
Cp eau vapeur = 33,8

Ce qui fait une différence de 41...
C'est étrange tout cela

En fait, etes vous sur que c'est bien la différence entre le Cp du liquide et du Cp du gaz?

parceque quand je regarde les différences en Cpgaz 80°C - Cp Gaz 40°C, je trouve a peu pret les valeurs avec mes données expérimentales...

[invite42d02bd0]

Bon alors là j'ai un problème...

Pour l'heptane

En pratique j'ai

dHv 40= 34,34kJ/mol et à 80°C j'ai 33,60kJ/mol
Donc je trouve un dCp = 18,5

Dans le NIST webbook, ils donnent :

dHv40=35,62
dHv80=33,02
Cp(l) =226,52
Cp(vap)=180,79

Alors si je calcule le dCp avec leur enthalpies je trouve : dCp= 65
Si je fais le dCp avec leur Cp je trouve 45,73

Alors... quelle valeur est la bonne?

Merci de votre aide

[pephy]

Or dans la littérature j'ai que

Cp eau liquide = 75,3
Cp eau vapeur = 33,8

Tout à fait d'accord

En fait, etes vous sur que c'est bien la différence entre le Cp du liquide et du Cp du gaz?

Oui! Il suffit de faire les transformations:
liquide 40°C-->liquide 80°C--->vapeur 80°C--->vapeur 40°C
la variation d'enthalpie est la même que pour la vaporisation à 40°C

[pephy]

Bon alors là j'ai un problème...
Pour l'heptane
dHv40=35,62
dHv80=33,02
Cp(l) =226,52
Cp(vap)=180,79
Alors si je calcule le dCp avec leur enthalpies je trouve : dCp= 65
Si je fais le dCp avec leur Cp je trouve 45,73
Alors... quelle valeur est la bonne?

Aucune des deux à mon avis puisqu'en fait les Cp sont fonction de la température. Il faut écrire:

au lieu de:

En travaillant avec les Cp moyens il ne faut pas espérer un accord parfait...