تقني رياضي هندسة الطرائق - Tp Calorimetrie

الموضوع في 'التكنولوجيا' بواسطة نجيب, بتاريخ ‏2 ديسمبر 2009.

  1. نجيب

    نجيب طاقم الإدارة مشرف

    Calorimétrie

    A. Remarques importantes

    1. But du TP

    Déterminer
    - la capacité calorifique du calorimètre,
    - la chaleur latente de fusion de la glace,
    - la chaleur spécifique (cp) massique d’un matériau,
    - la température d'un glaçon sorti du congélateur.

    2. Consignes à respecter

    La manipulation doit être réalisée avec le plus grand soin, les masses et les températures seront lues avec précision.
    Notez bien toutes les valeurs.
    On évitera de renverser de l’eau.
    On n’oubliera pas d’agiter doucement pendant les mesures.
    On ne placera pas le calorimètre près de la source de chaleur !...
    N’oubliez pas que vous allez étudier des transformations irréversibles. Il ne sera donc pas possible de revenir en arrière pour retrouver une valeur mal notée (ou oubliée).
    On n’arrêtera le chronomètre qu’après la dernière expérience.
    On tracera la courbe température en fonction du temps en faisant une mesure toutes les 30s.

    3. Matériel à votre disposition

    Calorimètre, balance, chronomètre, thermomètres, bêcher et source de chaleur.
    Glace à 0°C et Glace à la température du congélateur.

    B. Partie expérimentale

    1. Les thermomètres

    Vérifier la cohérence des deux thermomètres.
    2. Détermination de la capacité calorimétrique

    Cette méthode est souvent appelée méthode des mélanges.
    Introduire une masse m1=200 g d’eau froide dans le calorimètre.
    Noter la température toutes les 30 s pendant 10 min.
    Pendant ce temps, faire chauffer environ 300 g d’eau à environ 50 °C
    Noter sa température, puis verser cette eau dans le calorimètre.
    On appellera m2, la masse d’eau chaude ajoutée.
    Continuer à noter sa température toutes les 30 s pendant 10 min. (agiter tout doucement).


    NE PAS ARRETER LE CHRONOMETRE


    3. Détermination de la chaleur latente de fusion de la glace

    Sécher rapidement 2 ou 3 glaçons et les placer dans le calorimètre.
    On appellera m3, la masse de glace ajoutée.
    Suivre l'évolution de la température toutes les 30 s pendant 10 min.(agiter tout doucement).


    NE PAS ARRETER LE CHRONOMETRE


    4. Détermination de la chaleur spécifique d'un solide

    Utiliser 2 ou 3 cylindres identiques. Déterminer la masse m4 de l’ensemble de ces cylindres.
    Placer environ 500 mL d'eau dans un bêcher que l'on place sur la plaque chauffante. Accrocher les solides avec des ficelles et les placer dans le bêcher et faire chauffer jusqu'à ébullition.
    Attendre l'équilibre thermique dans le bêcher. Noter la température dans le bêcher, c'est donc celle du solide.
    Prélever les cylindres (éventuellement 1 par un) et les placer rapidement et avec précaution dans le calorimètre (tout le solide doit y baigner).
    Suivre l'évolution de la température toutes les 30 s pendant 10 min. (agiter tout doucement).


    Retirer les solides.
    NE PAS ARRETER LE CHRONOMETRE


    5. Détermination de la température du glaçon

    Prendre à ou deux glaçons à la température du congélateur
    Les introduire dans le calorimètre.
    On appellera m5, la masse des glaçons ajoutés.
    Suivre l'évolution de la température (agiter tout doucement) toutes les 30 s pendant 10 min. (ou plus si nécessaire).


    ARRETER LE CHRONOMETRE


    C. Travail à réaliser

    1.



    2. Courbe

    Tracera la courbe température en fonction du temps pour la totalité des expériences.
    3. Détermination des températures initiales et finales

    La courbe tracée doit vous permettre de déterminer pour chaque manipulation qi et qf.
    Vous aurez probablement des points bizarres lors de l’ajout d’eau, de glace ou d’un solide. La méthode proposée vous permet d’avoir
    Vous pourrez justifier l’obtention d’un palier ou de droites légèrement inclinées

    4. Calculs

    Pour chaque échange de chaleur, vous
    - poserez soigneusement les variables,
    - écrirez l’équation calorimétrique
    - écrirez l’expression littérale de la valeur cherchée
    - donnerez votre résultat numérique.

    5. Données

    eau cp = 4,185 J.g-1.K-1
    glace cp = 2,150 J.g-1.K-1



    D. Pour ne rien oublier




    Masse
    Temp. Initiale
    Temp
    Temp. Finale



    g
    °C


    °C
    Exp 1

    Eau froide





    Eau chaude





    Mélange





    Exp 2
    Mélange





    Glaçon


    0.0


    Mélange et eau de fusion
    (après fusion du glaçon)






    Exp 3
    Mélange et eau de fusion
    (avant introduction du solide)






    Solide





    Solide et mélange





    Exp 4
    Mélange seul
    (avant introduction du glaçon)






    Glaçon (congélateur)





    Mélange final





     
    آخر تعديل بواسطة المشرف: ‏7 سبتمبر 2013
  2. ميسوار

    ميسوار عضو مشارك

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