DÉTERMINATION LA CHALEUR DE FUSION DE LA GLACE

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TP-BAC STAV-11

DÉTERMINATION LA CHALEUR DE FUSION DE LA GLACE

Nom et prénom de l’élève

OBJECTIFS - Calculer des quantités de chaleur.

- Trouver la chaleur de fusion de la glace.

1- Activité pratique



Démonter le calorimètre et peser le vase interne du

calorimètre vidé de ses accessoires. Mvase =



Verser dans le vase interne, environ 150 mL d’eau chaude avec une éprouvette.



Peser l’ensemble : le vase interne + l’eau chaude. Mvase+eau chaude =



Calculer la masse d’eau chaude introduite M1 =



Remonter entièrement le calorimètre, puis relever la

température de l’eau chaude. 1 =



Prendre quelques glaçons. Et introduire cette glace dans le calorimètre.

Agiter l’ensemble.

2 = 0°C



Attendre que toute la glace soit fondue.

Relever la température à l’équilibre thermique. 3 =



Peser à nouveau le vase interne vidé de ses

accessoires, l’eau chaude et la glace fondue. Mvase+eau chaude+glace fondue =



Calculer la masse de glace introduite. M2 =

RANGER LE MATERIEL UTILISÉ SUR DE VOTRE PAILLASSE APRES LA SEANCE DE TRAVAUX PRATIQUES.

Ta mission :

① Suivre les consignes du protocole opératoire.

② Calculer la quantité de chaleur Q

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cédée par la source chaude.

③ Calculer la quantité de chaleur Q

cal

cédée par le calorimètre.

④ Donner l’expression de la quantité de chaleur Q

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absorbée par la source froide.

⑤ Appliquer l’équilibre thermique pour calculer la chaleur de fusion L

f

de la glace.

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2- Compte rendu

→ La quantité de chaleur :

Unités : La quantité de chaleur est en Joules si la masse en kilogramme, la chaleur massique en Joules par kilogramme et par degré et la température en degré Celsius

→ La chaleur latente :

Unités : La quantité de chaleur est en Joules si la masse en kilogramme et la chaleur latente en Joules par kilogramme.

① Soit Q1 la quantité de chaleur cédée par l’eau chaude contenue dans le calorimètre ; Donner l’expression de Q1 en fonction de Ceau et , puis calculer sa valeur numérique.

② Un calorimètre participe aussi au bilan thermique, c’est pour cette raison que l’on a introduit la notion de capacité thermique que l’on note C. cette valeur est constante et propre a chaque calorimètre. L’unité de la capacité thermique est le Joule par °C. (J/°C ou J.°C^-1)

Votre calorimètre a une capacité thermique C = 140 J.°C^-1.

Soit Qcal, la quantité de chaleur cédée par le calorimètre. . Calculer la valeur numérique.

③ Soit Q2 la quantité de chaleur absorbée par le corps froid. Puisqu’il y a changement d’état physique, le calcul doit se faire en deux étapes :

Q’2 : La quantité de chaleur nécessaire pour faire passer la glace de l’état solide à l’état liquide à température constante soit 0°C.

Q’’2 : La quantité de chaleur nécessaire pour faire passer l’eau liquide de 0°C jusqu'à la température d’équilibre.

Donc : Q2 = Q’2 + Q’’2

Q’2 : C’est la quantité de chaleur reçue par la glace pour changer d’état physique à température constante. Donner l’expression de Q’2 en fonction de la masse et de la chaleur latente de fusion Lf de la glace, puis remplacer dans celle-ci les valeurs numériques que vous connaissez.

Q’’2 : Chaleur reçue par la masse M2 d’eau liquide (issue de la glace) pour élever sa température de 0°C à 3. Donner l’expression de Q’’2 en fonction de Ceau et , puis calculer sa valeur numérique.

④ L’enceinte du calorimètre est adiabatique (Aucun échange de chaleur avec l’extérieur), la quantité de chaleur cédée par l’eau chaude est entièrement absorbée par l’eau froide (provenant de la glace).

Ecrire l’équation à l’équilibre thermique.

⑤ A partir de l’égalité précédente, calculer la chaleur Latente de fusion (L) de la glace.