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vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)



  1. #1
    tensy

    vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    Bonjour,

    j'etudie la vaporisation du cuivre dans un creuset a l'aide de résistance dans une enceinte a 10^-5 bar (proche du vide).

    Je cherche une relation pouvant me donner le nombre de moles formées par unité de temps en fonction de la température a laquelle je porte le cuivre solide, puis liquide (Tliq) puis gazeux (Tvap).

    Je ne sais pas si mon raisonnement est correct et surtout peu aboutir a cause des données, je suis coincé dans la résolution des équations :

    -pour la relation
    Cu(l)->Cu(g)
    n-x | x

    v=n-x/(rho(l)M(Cu))+(n-x)/rho(g)M(Cu))

    -j'ai calculé K=exp(-deltaG/RT) (delta=d)

    dG=dH-TdS

    dH=dfH°vap-dfH°liq+H°(Tvap)-H°(Tliq)
    j'ai utlisé la formule de H° et non nCp(T-298)

    dS=S°vap,1bar-S°liq,1bar+S°(Tvap)-S°(Tliq)

    Je trouve alors un K nul !

    -je pensais ensuite utilisé :
    V=Ccu(l)a=dCcu(g)/dt
    avec
    Ccu(l)=(n-x)/v
    mais je n'ai aucune idée de l'exposant a

    -----


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  3. #2
    tensy

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    Personne ne peux me dire si le raisonnement a l'air au moins correct
    Et comment je peux faire pour trouver mon K

  4. #3
    Gramon

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    j'aurais tendance à dire qu'il est plutôt faux, mais c'est pas très lisible.

    C'est quoi le but?

  5. #4
    jeanne08

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    - Moi non plus je ne vois pas ce que tu cherches à calculer ... un deltaG,H ou S est une variation d'enthalpie libre, enthalpie ou entropie entre deux états qui doivent être bien définis définis.
    - La relation qui lie une constante d'équilibre chimique ( ce n'est pas le cas ici) à l'enthalpie réactionnelle standard est deltarG° = -RTLnK ...
    - Bref les calculs indiqués me semblent vains.

  6. #5
    moco

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    Si j'ai bien compris, tu cherches une relation qui permette de calculer la vitesse d'évaporation du cuivre liquide en fonction de la température. Une telle relation n'existe pas pour le cuivre, et si elle existe, elle ne dépend pas des grandeurs thermodynamiques comme l'enthalpie, l'entropie, etc. mais plutôt de grandeurs géométriques.

    On a beaucoup étudié ce genre de relation pour l'eau, sans jamais trouver de loi bien générale. Pour l'eau, la vitesse d'évaporation dépend de la surface du liquide, du volume disponible au-dessus du liquide, de la pression résiduelle. Les lois sont en général empiriques.

    Dans un cylindre de rayon r, non rempli de h cm de creux, la masse évaporée par seconde suit la loi :
    m = (5 + 25 e-2h)r2 - 0.6e-h

    Dans une surface plate S, la masse d'eau évaporée par seconde s'ecxprime par la loi :
    m = Sk1(1 + k2w)f
    où k1 vaut 2.62 pour Hinckley, 0.49 pour Hine ,et 1.27 pour Fitzgerald
    k2 vaut 0.85 pour Hinckley, 1.12 pour Fitzgerald et 2.24 pour Hine
    f vaut ps - p pour Hinckley et Fitzgerald, et ps pour Hine
    ps est la pression de saturation thermodynamique.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    tensy

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    c'est exactment ca Moco
    Je suis en train de réaliser que le changement d'état a lieu à une certaine température qui ne varie pas selon la quantité de matière, qu'à une température ou à une autre cela ne change pas le temps de vaporisation du métal.
    c'est bien cela ?
    Il ne sert donc a rien d'augmenter T ? Cela n'a pas d'effet sur la tranformation ?

    Je trouve ca bizarre qu'aucun chimiste n'ai réussi a le déterminer, et surtout dommage...
    Mon raisonnement est complètement faux, je considérai le changement d'état comme une ráction chimique...

    Merci

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  10. #7
    tensy

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    juste une autre question
    pour le métal, savez vous si je peux utiliser la formule kundsen Langmir ?

  11. #8
    jeanne08

    Re : vitesse de fusion, d'ebullition d'un corps pur(T)

    Je vais te répondre en prenant comme exemple l'eau qui bout à 100°C sous une pression fixée de 1 bar.
    Lorsque l'on chauffe de l'eau ( sous presion fixée 1 bar ) la température augmente jusqu'à 100°C . A cette température l'eau bout et tant qu'il y a du liquide la température ne varie pas. Mais on peut chauffer plus ou moins fort : plus on fournit de chaleur plus l'ébullition est rapide. Donc la quantité de vapeur fabriquée par seconde dépend de la quantité de chaleur fournie à l'eau pendant cette seconde: on peut , en supposant qu'il y a peu de pertes, calculer que la quantité m(g) de vapeur émise pendant 1s est égale à q /Leb où q est la quantité de chaleur fournie (en J )en 1s et Leb la chaleur latente de vaporisation de l'eau à 100°C ( en J/g ) ( mais c'est bien entendu approximatif)
    Je me suis placée dans un cas simple en définissant bien les conditions expérimentales ...
    note : si la pression change , la température d'ébullition change et la chaleur latente d'ébullition change aussi

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