Thermodynamique chimique Premier principe de la thermodynamique Exemples de calculs calorimètriques.  

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Exemple 1 :   mélange de 2 liquides miscibles.

Exemple 2 : introduction de A solide dans A liquide.

Application aux dosages thermométriques.

Exemple 1 : Calcul de la température finale d'un système lors du mélange de 2 liquides miscibles.

Dans un calorimètre contenant une masse mA g de liquide A à la température Ta, on ajoute une masse mB g de liquide B à la température Tb . Les deux liquides sont parfaitement miscibles. Comment calculer la température finale Tf du calorimètre ?

Problème d'auto-formation n°1 .

Vous trouverez le problème suivant dans la section s'exercer. Pour y accéder, cliquez sur l'icône iconesexercer.gif (1488 octets) dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces exercices sont conçus pour vous apprendre à les résoudre : leur originalité est de proposer une aide guidée très détaillée et progressive.

Détermination de la capacité calorifique d'un calorimétre  

On mélange une certaine quantité d'eau froide et d'eau chaude : à partir de la température finale à l'équilibre, on calcule la capacité calorifique du calorimétre.

Exemple 2 : Calcul de la température finale lors de l'introduction d'une petite quantité de glace solide dans de l'eau liquide.

Imaginons un calorimètre contenant quelques centaines de grammes (soit la masse d'eau m1) d'eau tiède (température T1) dans lequel on introduit une dizaine de grammes de glace (soit une masse de glace m2)  à la température T2. On aura nécessairement T1 > 0 et T2 < 0 si ces températures sont exprimées en °C . La quantité de glace est suffisamment faible pour que l'on soit presque certain que toute la glace va se transformer en eau liquide, et que la température finale Tf sera donc positive. Comment allons nous calculer Tf ?

Il est conseillé de tester votre compréhension du raisonnement ci-dessus en essayant de répondre aux questions posées dans le problème d'auto-formation n°2 ci-dessous.

Problème d'auto-formation n°2 .

Vous trouverez les problèmes suivants dans la section s'exercer. Pour y accéder, cliquez sur l'icône iconesexercer.gif (1488 octets) dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces exercices sont conçus pour vous apprendre à les résoudre : leur originalité est de proposer une aide guidée très détaillée et progressive.

Détermination de l'état final d'un calorimétre dans lequel on mélange de l'eau et de la glace.  

Dans un calorimètre de capacité calorifique connue on mélange de l'eau liquide et de la glace solide.

Vous devrez décrire très précisément l'état final du système à l'équilibre.

Cet exercice est plus délicat qu'il n'y parait laissez vous guider par l'aide fournie la première fois.

Problème d'auto-formation n°3 .

Détermination de l'enthalpie standard d'une réaction acido-basique.  

Dans un calorimètre de capacité calorifique connue, on mélange une solution d'acide fort et une solution de base forte : de la mesure de la température finale, vous devrez déduire la valeur de l'enthalpie de réaction. Il existe plusieurs niveaux de difficulté que vous pourrez tester.

 

Simulations

Vous trouverez la simulation suivante dans la section simuler. Pour y accéder, cliquez sur l'icône iconesexercer.gif (1488 octets) dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces simulations sont toujours interactives.

 Simulation de l'évolution d'un mélange d'eau et de glace dans un calorimétre 

On mélange une certaine quantité d'eau et de glace : vous fixez vous mêmes les masses d'eau et de glace ainsi que leurs températures respectives. Le programme vous décrit alors l'état final du contenu du calorimétre.

Simulation du dosage thermométrique d'un acide par une base forte 

 

Thermodynamique chimique Premier principe de la thermodynamique Application à la calorimétrie

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