Energie de solidification (surfusion).

[invite968be57d]

Bonjour

On peut amener de l'eau "pure" à une température inférieur à 0°c.
Un léger choc ou une impureté provoque la solidification de l'eau.
Peut-on encore parler d'énergie de solidification? .

Bonne soirée

86cat
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[Patzewiz]

Bonsoir,

Il n'y a aucune raison de ne plus parler d’énergie de solidification (chaleur latente). Les effets énergétiques associés sont facilement observés par analyse thermique différentielle (ATD) ou par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) pour des liquides se solidifiant en dessous de leur température normale de solidification. L'énergie échangée dépend de la température effective de solidification car la capacité calorifique du liquide est différente de celle du solide.
Les retards à la solidification sont liés à des problèmes de nucléation des premiers grains du solide, il existe en effet une taille critique en-dessous de laquelle les nuclei sont instables (compétition entre l'énergie de surface et l'énergie volumique).

[RomVi]

Bonjour

On peut amener de l'eau "pure" à une température inférieur à 0°c.
Un léger choc ou une impureté provoque la solidification de l'eau.
Peut-on encore parler d'énergie de solidification? .

Bonne soirée
86cat

Cette énergie ne vient pas de nulle part : On peut en effet descendre un liquide en dessous de sa température de solidification, mais dès l'instant où la solidification s'amorce la température remonte à l'équilibre. La quantité de glace formée est égale à ce delta de température * la masse d'eau / l'enthalpie de fusion.

[invite968be57d]

Bonjour

Merci de vos deux réponses. J'ai très mal posé ma question; mais j'ai eu la réponse.
On refroidit lentement deux récipients contenant de l'eau. En partant de 5°c. Et jusque -50°c
Le premier contient des impuretés. Le second pas (surfusion).
Mais quand on arrive à -50°, on a deux blocs de glace "identiques".
Et les quantités de chaleur sont identiques pour le premier récipient et pour le second. (premier principe....)
Les "chemins" pour la solidification sont différents. Mais la chaleur échangée ne dépend que de l'état initial et de l'état final.
Bon dimanche

86cat

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Et les quantités de chaleur sont identiques pour le premier récipient et pour le second. (premier principe....)

A condition d'avoir des phases identiques, ce qui n'est pas forcément toujours le cas.

[gts2]

Et les quantités de chaleur sont identiques pour le premier récipient et pour le second. (premier principe....) Mais la chaleur échangée ne dépend que de l'état initial et de l'état final.

Cela marche dans le cas présent, mais le premier principe dit justement que la chaleur échangée ne dépend pas que de l'état initial et de l'état final mais aussi du chemin suivi contrairement à la variation d'énergie du système.

[FC05]

Cela marche dans le cas présent, mais le premier principe dit justement que la chaleur échangée ne dépend pas que de l'état initial et de l'état final mais aussi du chemin suivi contrairement à la variation d'énergie du système.

En clair le chaleur échangée n'est pas une fonction d'état.

[invite968be57d]

Bonjour

Merci de ces précisions.
Le premier principe concerne non pas la chaleur. Mais l'énergie. Donc la chaleur et le travail mécanique.
Dans mon exemple, le travail mécanique est négligeable. Il faut juste vaincre la pression atmosphérique pour l'augmentation de volume (qui est sensiblement la même, sensiblement si les deux phases de glace formée sont identiques en volume.....).

L'énergie est un fonction d'état. La chaleur pas (cfr le cycle de Carnot).

Bon dimanche

86cat