TP : mesure chaleur massique du cuivre, aluminium, fer et enthalpie de fusion de la glace

Résumé du document

Amélioration de la mesure :
Il s'agit d'envisager s'il est nécessaire d'évaluer les fuites thermiques. En effet, dans ces calorimètres, le thermostat est à une température proche de celle du système S. Mais l'absence d'asservissement conduit à une isolation thermique toujours imparfaite et entraîne des fuites de chaleur. Le bilan est donc pas tout à fait égale à 0 (...)

Extraits

[...] Le même problème se retrouve dans l'expérience C. Conclusion: Le problème reste l'équilibre thermique de l'échantillon de métal, ou celui de la glace fondante, avant leur introduction dans l'eau. On s'attend en thermodynamique à une précision de l'ordre de on obtient des mesures nettement moins bonnes. TP3 3/5 ANNEXES: Manipulation Variation de la température en fonction du temps pour le calorimètre, par méthode des mélange. [...]

[...] ΔT= (voir graphique) f H °glace = AN: f H glace =239,1 J.g eau T glace×c eau m glace f H °glace M H 0 =239,2×18=4303,8 J.mol− L'enthalpie massique de fusion de la glace dont la valeur lue dans les tables est L = 334 kJ.kg-1 à . Interprétation des résultats et Conclusion: TP3 2/5 Expérience Tenir compte de fuites ou non . Amélioration de la mesure : Il s'agit d'envisager s'il est nécessaire d'évaluer les fuites thermiques. En effet, d ans ces calorimètres, le thermostat est à une température proche de celle du système S. [...]

[...] Mais une erreur de décalage systématique nous conduire sur l'existence d'une erreur dans le calcul de la capacité calorifique du calorimètre. L'origine de cette erreur pourrait être l'appareil de mesure ou le mauvais refroidissement de l'appareillage entre les expériences. On peut penser aussi que la convection de l'air joue un rôle dans l'incertitude du calcul. En effet entre le réchauffement du solide et l'introduction dans le calorimètre, le solide passe par l'air. Par conséquent la température initiale du solide peut être source d'incertitudes. [...]

[...] On cherche à mesurer expérimentalement les chaleurs massiques du cuivre, de l'aluminium et du fer On finira sur la mesure de l'enthalpie de fusion de le glace. II) Expérience A But: Mesure de la capacité calorifique du calorimètre. Principe: Nous allons déterminer les échanges énergétiques (ici il s'agit que d'échange de chaleur) des différents systèmes misent en jeu par méthode des mélanges: La chaleur cédée ou absorbé par le calorimètre Q calo par la méthode dit des mélanges La chaleur cédée ou absorbé par la solution (ou par un solide) Q sol Nous considérons que le vase Dewar est parfaitement adiabatique donc Q=0 caloQsol , froide sol ,chaude Relations mise en jeu dans l'expérience , froide eau T meau , chaude eau eau , chaude C , chaude×c eau , chaude−meau , froide T T C , chaude×c eau , chaude −meau , froide eau T avec C(cal): capacité thermique du calorimètre (J.K et cp capacité calorifique de la solution ou du solide (J.g -1.K-1) Données expérimentales: masse en g température Initiale en température finale en eau froide eau chaude mélange 505,09 Application Numérique: ΔT= 11,8 (voir graphique) TP3 1/5 Δt eau, chaude = 32,2-51,5 = -19,3 C −304,30×4,185=100,9 J.K III) Expérience B But: déterminer la chaleur massique cp d'un solide Principe: idem en on remplace l'eau chaude par un solide à température fixée. [...]