Thermodynamique

invitee330a48f · 04/10/2010, 18h48

Bonjour, j'ai un exercice de thermodynamique et je ne suis pas sûr de certaines notations, pourriez-vous m'éclairer s'il vous plaît? =S

L'énoncé est : Calculer la variation d'enthalpie correspondant à l'élévation de température d'une mole de I₂ de 25°C à 220°C à P = 1 bar. On donne :
T_sublimation (I₂, s) = 114°C
$\text{[math]}$ H_sublimation (I₂, s) = 62,3 kJ.mol^-1
Cp (I₂, s) = 55,6 J.K^-1.mol^-1
Cp (I₂, g) = 36,2 J.K^-1.mol^-1

Pour la formule de résolution j'ai écrit cela comme ça :
$\text{[math]}$ _RH°_I₂ (220°C) = $\text{[math]}$ _RH°_I₂ (114°C) + $\text{[math]}$ . $\text{[math]}$ _i.Cp°_i.(220-25)

Est-ce le bon calcul avec les bons termes? =S

Je vous remercie d'avance pour votre aide.

EDIT : J'ai trouvé 58,52.10³ J.mol^-1, ai-je le bon résultat?

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 19h02

Ce qu'il faut imaginer, c'est que tu as de l'iode à 25°C, il faut le chauffer jusqu'à 114°C, puis le faire transiter de phase (solide--->gaz) et enfin le chauffer de 114°C à 220°C.
Voici le schéma à appliquer, tu vois ce que je veux dire?

**jeanne08** · 04/10/2010, 19h04

La formule que tu utilises permet de calculer l'enthalpie réactionnelle à une température T2 connaisant l'enthalpie réactionnelle à la température T1 ; enthalpie réactionnelle veut dire relative à une réaction ( par exemple I2 s -> I2 g ) effectuée à une température fixée .
D'après l'énoncé que tu indiques ce n'est pas ce que l'on te demande : on te demande de calculer la variation d'enthalpie quand on passe de une mole I2 solide à 25°C à 1 mole de I2 gaz à 220°C
On opère à pression constante donc deltaH = Qp
On va donc calculer la quantité de chaleur nécessaire d'abord pour chauffer I2 solide de 25°C à sa température de sublimation , puis pour sublimer lla mole de diode et enfin pour chauffer une mol de I2 gaz de la température de sublimation à 220°C .
note : quand on chauffe de T1 à T2 n mol de composé i la quantité de chaleur est Q p = n * cpi *( T2 - T1 )

invitee330a48f · 04/10/2010, 19h07

Si je comprends bien donc il faut faire un premier calcul de T1 = 25°C à T2 = 114°C, puis un deuxième calcul de T1=114°C à T2=220°C?

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

invitee330a48f · 04/10/2010, 19h23

J'ai calculé les quantités de chaleur pour les 2 états, d'ailleurs le prof ne nous a même pas parlé de la formule que tu m'as donné pour calculer la chaleur entre 2 températures avec la capacité calorifique c'est bizarre... Comment veut-il qu'on puisse résoudre cet exercice...
Peut-être y a t-il une autre solution pour résoudre cette question?

Quoi qu'il en soit j'ai ceci :
Q_p₁ (25-114°C)= 4948,4 J.mol^-1
Q_p₂ (114-220°C)= 3837,2 J.mol^-1

Que dois-je faire ensuite avec ces quantités de chaleurs?

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 19h25

Tu oublies la quantité de chaleur à fournir pour faire passer l'iode de son état solide à gazeux

invitee330a48f · 04/10/2010, 19h27

C'est à dire? J'ai oublié de l'inclure dans mes calculs pour les quantités de chaleur?

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 19h46

En gros tu as Q = Cp(114-25) + enthalpie de vap + Cp(220-114).

invitee330a48f · 04/10/2010, 19h49

Ah oui d'accord, justement c'est ce que je demandais lol ce que je devais faire avec ces chaleurs calculées. Après avoir sommer les chaleurs et l'enthalphie de sublimation que dois-je faire? Le calcul est fini? =S

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 19h56

et oui, on arrive à la fin du problème

invitee330a48f · 04/10/2010, 20h48

D'accord je vous remercie tous les deux pour votre aide.
Nous n'avons pas aborder ces formules en cours donc je ne pouvais pas vraiment résoudre le problème seul... Donc encore merci =)

Par contre j'ai un autre exercice assez étrange je trouve =S

L'énoncé : "Ecrire la réaction de combustion du méthanol CH₂OH(l) à298K sous 1 bar. Calculer la variation d'enthalpie standard de cette réaction $\text{[math]}$ à partir des $\text{[math]}$ . ( $\text{[math]}$ = -238,7 kJ.mol^-1)

Malheureusement je ne vois pas comment calculer la variation d'enthalpie de combustion sans la valeur de la variation de l'enthalpie de la réaction et les enthalpies de combustion des autres constitutants...
D'après mes connaissances j'utiliserai la formule $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ . $\text{[math]}$ _i

Pourriez-vous m'aider encore une fois s'il vous plaît? =/

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 22h05

Déjà le méthanol, c'est CH3OH!

Bon, déjà il te faut écrire la réaction complète et équilibrée pour y voir plus clair.

Maintenant, il doit te manquer des données pour résoudre le problème, il te faudrait la valeur des enthalpies de formation des différentes espèces chimiques

invitee330a48f · 04/10/2010, 22h11

Oui je sais que le méthanol est CH3OH! LOL mais je veux dire à part ça la question semble vraiment dure à résoudre et pourtant on a aucune autres informations à part celles données =S

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 22h14

Quelles données? Ecris les!

Sais tu qu'une enthalpies de réaction = somme des enthalpies des produits - sommes des enthalpies des réactifs (en tenant compte des facteurs stoechiométriques ? )

invitee330a48f · 04/10/2010, 22h37

Oui je le sais mais est-ce-que la réaction serait :
CH₃OH + 2O₂ ----> CO₂ + 2H₂O?

Si oui, il nous manque les enthalpies des autres constituants qui sont CO₂ et H₂O comme l'enthalpie de formation de O₂ est nulle.

Comment faire pour avoir les enthalpie de CO₂ et H₂O?

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 22h52

Ta réaction n'est pas équilibrée. Sans autre données le problème est insoluble. Les valeures des enthalpies de formation sont disponibles dans des tables ou sur internet. Tu n'as aucunes données dans ton exercice?

invitee330a48f · 04/10/2010, 22h59

Non aucunes autres informations.

Et oui pardon c'est :
CH₃OH + $\text{[math]}$ O₂ ----> CO₂ + 2H₂O

invite8fe8b1a2 · 04/10/2010, 23h11

Alors je ne sais pas comment faire. Désolé

**jeanne08** · 05/10/2010, 08h44

- pour ton deuxième exercice : il te faut , pour calculer l'enthalpie de la réaction de combustion , les enthalpies standard de CO2 et H2O
- pour revenir à ton premier exercice , et pour que tu le comprennes bien :
-- tu as dû voir dans ton cours de thermo que deltaH = Qp
-- on a dû te donner la définition d'un Cp molaire d'un corps i , et je te la redonne : quand on élève la température de dT de n mol de corps i à pression constante on a dQ = n*Cp i *dT

invitee330a48f · 09/10/2010, 21h54

Envoyé par jeanne08

On opère à pression constante donc deltaH = Qp
note : quand on chauffe de T1 à T2 n mol de composé i la quantité de chaleur est Q p = n * cpi *( T2 - T1 )

Est ce que cette formule est la même que :
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ?
Sachant que t = T1 et T=T2

Je pose cette question car en fait on a corrigé cet exercice dans la semaine et le prof nous a sorti cette formule sans rien nous dire... Et comme elles ont l'air similaire je me demandais si ce n'était pas la même rigoureusement mais écrite différemment? Par contre je vois que dans la formule que Jeanne08 m'a donné il y a la quantité de molécules de gaz à prendre en compte...

Quelqu'un pourrait-il m'aider, s'il vous plaît? =/

EDIT : Je n'avais pas vu que vous aviez répondu à mon deuxième exercice désolé, en fait je ne savais pas mais il y avait un annexe en fin de poly où les enthalpies de formation étaient données...

invitee330a48f · 09/10/2010, 22h04

A moins que cela viendrait de :

Cp = $\text{[math]}$
<=> $\text{[math]}$ = Cp. $\text{[math]}$
<=> $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$

Par contre ça m'a l'air bizarre que le $\text{[math]}$ se soit transformé en $\text{[math]}$ =S

**jeanne08** · 10/10/2010, 10h05

- Quand on opère à pression constante la variation d'enthalpie est égale à Qp donc les formules sont équivalentes .
Si tu chauffes n mol de composés i de chaleur molaire ( à pression constante cpi de T1 à T2 on peut écrire que Qp = intégrale de T1 à T2 de n*cpi *dT ou encore comme souvent cpi est pris indépendant de T = n*cpi*(T2 -(T1) et comme Qp = delta H ...
- cpi est donnée en J/mol/K
- on peut définir la capacité calorifique d'un système Cp en J/K c'est égal à n*cpi . la quantité de chaleur s'écrit alors Qp = Cp *(T2 - T1)
donc bien faire attention aux données
- dH est une très petite variation = Cp*dT qui acccompagne une très petite variation de température ( dH et dT sont des variations élémentaires infiniment petites). Delta H est une variation d'enthalpie qui accompagne une transformation... c'est la somme des variations élémentaires dH .

invitee330a48f · 10/10/2010, 12h27

Envoyé par jeanne08

- on peut définir la capacité calorifique d'un système Cp en J/K c'est égal à n*cpi . la quantité de chaleur s'écrit alors Qp = Cp *(T2 - T1)
donc bien faire attention aux données

Dans cet exemple, tu insinues donc que n = 1?

Et si j'ai bien compris en fait mon prof a utilisé cette même formule que tu donnes mais en négligeant la quantité n mol car elle est aussi égale à 1?

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