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TP-BAC STAV-58
DÉTERMINATION DE LA CHALEUR MASSIQUE D’UN LIQUIDE
Nom et prénom de l’élève
OBJECTIFS - Calculer des quantités de chaleur.
- Trouver la chaleur massique d’un liquide.
1- Activité pratique
①
Démonter le calorimètre et peser le vase internedu calorimètre vidé de ses accessoires. Mvase =
②
Verser dans le vase interne, environ 100 mL d’éthanol avec une éprouvette.③
Peser l’ensemble : le vase interne + éthanol. Mvase+éthanol =④
Calculer la masse d’éthanol introduite. M1 =⑤
Remonter entièrement le calorimètre, puisrelever la température de l’éthanol. 1 =
⑥
Prélever 100 mL d’eau chaude avec une éprouvette et relever la température de l’eau chaude contenue dans cette éprouvette.2 =
⑦
Verser la totalité de l’eau chaude dans le vase calorimétrique. Agiter l’ensemble.⑧
Relever la température à l’équilibre thermique. 3 =⑨
Peser l’ensemble : le vase interne + éthanol +eau chaude. Mvase+éthanol+eau chaude =
⑩
Calculer la masse d’eau introduite. M2 =Ta mission :
① Suivre les consignes du protocole opératoire.
② Calculer la quantité de chaleur Q
2cédée par la source chaude.
③ Calculer la quantité de chaleur Q
calabsorbée par le calorimètre.
④ Donner l’expression de la quantité de chaleur Q
1absorbée par la source froide.
⑤ Appliquer l’équilibre thermique pour calculer la chaleur massique
C
éthanoldu liquide 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 variation de température en degré Celsius.
→ Chaleur massique de l’eau : C
eau= 4180 J/kg/°C
① Soit Q2 la quantité de chaleur cédée par l’eau chaude. Donner l’expression de Q2 en fonction de M2, 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 à 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 vaut : . Calculer la valeur numérique.
③ Soit Q1 la quantité de chaleur absorbée par l’éthanol. Donner l’expression de Q1 en fonction de M1, Céthanol et . Puis remplacer dans celle-ci les valeurs numériques que vous connaissez afin de simplifier l’expression de Q1.
④ L’enceinte du calorimètre est adiabatique (aucun échange de chaleur avec l’extérieur), la quantité de chaleur cédée par l’eau est entièrement absorbée par l’éthanol et le calorimètre.
L’équation à l’équilibre thermique s’écrit :
A partir de l’égalité précédente, calculer la chaleur massique (Céthanol) de l’éthanol.
