Calorimétrie (étude de capacités thermiques)

Thèmes abordés

Calorimétrie, étude de capacités thermiques, transformation adiabatique, équilibre thermique, protocole opératoire, interprétation graphique, calcul algébrique, incertitudes absolues

Résumé du document

La calorimétrie est une technique qui consiste à réaliser une transformation adiabatique dans un calorimètre en mélangeant des corps de températures différentes afin de mesurer des capacités thermiques et des chaleurs latentes, ainsi que les échanges de chaleur à l'équilibre thermique. Dans ce TP, on suppose que le système {calorimètre + accessoires} est parfaitement adiabatique pour que le bilan thermique soit nul.

Extraits

[...] −1. −1 ,ℎ = 377 . −1. −1 ,ℎ = 897 . −1. [...]

[...] ➢ Comparer les valeurs expérimentales des capacités thermiques massiques de quelques métaux avec leurs valeurs théoriques et en déduire. Manipulation 1 Matériel ❖ Protocole opératoire À l'aide d'un thermomètre, on suit pendant 11min l'évolution de la température dans le calorimètre qui contient initialement une masse d'eau froide à la température ambiante ajoutée à une masse d'eau tiède par la suite de température initiale 0 (entre 25° et 50°). On effectue cette manipulation 2 fois pour une détermination précise de et donc de . [...]

[...] Conclusion On déduit des deux manipulations que le calorimètre réel n'est pas adiabatique (ou encore quasi adiabatique) et que la calorimétrie (mesures de quantités de chaleur, de capacités thermiques, de chaleurs latentes, etc.), en particulier, exige la mise en œuvre d'instruments de mesure très précis. − è é ( = × ; ∶ é è : ℎ ') − éℎ − ç − − ℎ Schéma représentatif du calorimètre Expérience 2 : • Eau froide : = 101 , = 24,9° • Eau tiède : = 200 , 0 = 62,1° Expérience 1 : • Eau froide : = 110 , = 23° • Eau tiède : = 202 , 0 = 62,6° θ(°C) Expérience 2 Expérience t(min) θ = 22 − é − (0 − é) = = 44,33 = 185,3 . [...]