DÉTERMINATION DE LA CHALEUR MASSIQUE D’UN MÉTAL

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TP-BAC STAV-10

DÉTERMINATION DE LA CHALEUR MASSIQUE D’UN MÉTAL

Nom et prénom de l’élève

OBJECTIFS - Calculer des quantités de chaleur.

- Trouver la chaleur massique d’un métal.

1- Activité pratique



Démonter le calorimètre et peser le vase interne

du calorimètre vidé de ses accessoires. Mvase =



Verser dans le vase interne, environ 100 mL d’eau froide avec une éprouvette.



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



Calculer la masse d’eau froide introduite M1 =



Remonter entièrement le calorimètre, puis

relever la température de l’eau froide. 1 =



Allez chercher avec votre calorimètre le bloc métallique qui se trouve sur la paillasse prof et l’introduire dans le vase interne, le refermer et agiter l’ensemble.

N’oubliez pas de relever la température du bain- marie, c’est la température du métal.

2 =



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



Retirer le morceau de métal, l’essuyer et le peser 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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absorbée par la source froide.

③ Calculer la quantité de chaleur Q

cal

absorbée par le calorimètre.

④ Donner l’expression de la quantité de chaleur Q

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cédée par la source chaude.

⑤ Appliquer l’équilibre thermique pour calculer la chaleur massique C

m

du métal proposé.

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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

① Soit Q1 la quantité de chaleur absorbée par l’eau froide contenue dans le calorimètre.

Donner l’expression de Q1 en fonction de M1, 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 absorbée par le calorimètre vaut : . Calculer la valeur numérique.

③ Soit Q2 la quantité de chaleur cédée par le métal. Donner l’expression de Q2 en fonction de M2, Cmétal et . Puis remplacer dans celle-ci les valeurs numériques que vous connaissez afin de simplifier l’expression de Q2.

④ L’enceinte du calorimètre est adiabatique (aucun échange de chaleur avec l’extérieur), la quantité de chaleur cédée par le métal est entièrement absorbée par l’eau froide et le calorimètre.

L’équation à l’équilibre thermique.

⑤ A partir de l’égalité précédente, calculer la chaleur massique (Cm) de votre morceau de métal.