Les chaleurs de changement d'état
 

     

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Chaleur de fusion

 

    La chaleur de fusion d'une substance est la quantité de chaleur qu'il faut pour faire fondre $1\ kg $         Pour l'eau:     $Q\ =\ 3,35\cdot 10^5 \frac{J}{kg}$

Chaleur de vaporisation

 

    La chaleur de vaporisation d'une substance est la quantité de chaleur qu'il faut pour vaporiser $1\ kg $ d'un liquide         Pour l'eau:     $Q\ =\ 2,26\cdot 10^6 \frac{J}{kg}$

Chaleur de sublimation

 

    La chaleur de sublimation d'une substance est la quantité de chaleur qu'il faut pour sublimer (vaporiser) $1\ kg $ d'un solide

Exercices

1

 

    Quelle quantité de chaleur faut-il pour transformer $5\ g $ de glace en vapeur à $100^oC$ ?

   →   Calcul

    Fusion : $3,35\cdot 10^5\cdot 0,005\ J $     Chauffage de l'eau : $ 4,192\cdot 10^{-2}\cdot 0,005\ J$     Vaporisation : $ 22,6\cdot 10^5\cdot 0,005\ J$     _________________________________________________         Total: $15,05\ J$

2

 

    Calculer la quantité de chaleur dégagée quand $5\ g$ de vapeur d'eau sont refroidis de $100^oC $ à $20^oC$ .

   →   Calcul

    Condensation: $ 2,26\cdot 10^6\cdot 0,005\ J$     Refroidissement de l'eau: $ 4190 \cdot 80\cdot 0,005\ J$     _________________________________________________________________         Total : $ 1,3\cdot 10^4\ J$

3

 

    On donne : Chaleur massique du cuivre = 385 \frac{J}{kg\cdot K}             En brûlant $3\ g$ de carbone dans un calorimètre en cuivre de $1,5\ kg$ renfermant $2\ kg$ d'eau on constate que la température y augmente de $11\ ^oC$     Calculer la chaleur de combustion du carbone en $\frac{cal}{mol}$

   →   Calcul

    Chaleurs absorbées:     Calorimètre: $ 1,5\cdot 385\cdot 11 = 6350\ J$     Eau: $ 2\cdot 4190\cdot 11 = 92200\ J$         Nombre de moles de carbone $n = \frac{3}{12} = 0,25 \ mol$     Chaleur de combustion $ \frac{92200+6350}{0,25\cdot 4,184}$     = $ \frac{92200+6350}{0,25\cdot 4,184} = 94200 \frac{cal}{mol}$