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Calorimétrie
Bonjour,
une autre annale de thermo', j'aurais besoin de votre aide.
On considère un récipient fermé. Ce récipient est en équilibre avec un réservoir de pression à la pression atmosphérique p0. On introduit dans ce récipient 1 kg d'eau chaude à T1=95°C et 0.5 kg d'eau à T2 = 25°C. On considère qu'il n'y a pas d'échange de chaleur entre le récipient et les liquides.
1. Qualitativement, comment va se situer la température finale Tf des liquides par rapport aux températures T1 et T2 ? Pourquoi ?
2. On traite les deux liquides séparément. Quelle est la variation d'enthalpie libre ∆Hc de l'eau chaude pendant la transformation ? Quelle est la variation d'enthalpie libre ∆Hf de l'eau froide pendant la transformation ?
3. En utilisant le premier principe, déterminer la température finale Tf du mélange.
Cp=4.18 J/g/K
1. Bien sur T1>Tf>T2
2. L'enthalpie libre ? Je pensais qu'on utilisait l'enthalpie libre lorsque la transformation était réalisée à pression et température constante...
3. q=0 (pas d'échange de chaleur avec le récipient.
Donc j'aurais besoin d'aide pour la 2, et pour savoir si la 3. est juste.
Merci encore d'avance.
Bonsoir
Tu as raison: il y a des erreurs dans ton énoncé: il faut parler d'enthalpie (symbole H comme dans l'énoncé) et pas d'enthalpie libre (symbole G).
Puisque les transformations s'effectuent sous pression extérieure constante, chaque variation d'enthalpie correspond à une quantité de chaleur (transfert thermique). Q=
H.
Cela est vrai pour l'eau chaude et pour l'eau froide et la somme des deux variations d'enthalpies est nulle puisque le mélange s'effectue de manière adiabatique. Cela conduit au calcul que tu as fait mais attention aux notations : le symbole 
est réservé aux quantités de chaleur infinitésimalesinfinitésimales (élémentaires).
Il est intéressant de remarquer ici: Q=H car ainsi, une quantité de chaleur se calcule comme une variation de fonction d'état.
Merci c'est bien ce que je pensais.
le symbole
Oui d'accord. Donc les quantités de chaleur infinitésimales des deux eaux ne sont pas opposées ? (
Bonsoir,
Relis bien ce que je t'ai expliqué sur la méthode de détermination d'une variation d'entropie. L'enthalpie étant aussi une fonction d'état, la méthode générale est la même. Lorsque tu réalises le mélange eau chaude - eau froide, avant qu'un équilibre thermique ne s'établisse, le système n'est pas homogène, la température n'est pas la même en tout point du liquide, il n'est pas possible de définir des quantités de chaleurs élémentaires. En revanche, l'enthalpie étant une fonction d'état selon le premier principe, l'état initial et l'état final étant connus, il est tout à fait possible de calculer les variations d'enthalpies de l'eau chaude et de l'eau froide :
L'enthalpie est une fonction d'état extensive : la variation d'enthalpie du système fermée constitué de l'ensemble {eau chaude - eau froide} est :
De plus, l'évolution est monobare : elle s'effectue sous pression extérieure constante. On démontre dans ce cas : Q=H.
Puisque le mélange est réalisé de façon adiabatique : Q=0 donc H=0 :
Je te laisse simplifier et terminer.
Je pense que ton résultat final est correct. Attention tout de même à ne pas mélanger dans les formules valeurs numériques et valeurs littérales. Raisonner littéralement puis faire seulement à la fin l'application numérique a deux avantages :
1° : donner une résultat beaucoup plus général ;
2° : contrôler au fur et à mesure de l'avancement du raisonnement l'homogénéité des formules ; cela permet souvent d'éviter des erreurs.
Bonsoir,
Relis bien ce que je t'ai expliqué sur la méthode de détermination d'une variation d'entropie.
J'avais écrit mes questions hier, mais maintenant c'est clair.
Attention tout de même à ne pas mélanger dans les formules valeurs numériques et valeurs littérales.
Oui, normalement j'écris la formule la plus générale, puis je fais l'application numérique.
Mais ici ça permettait d'alléger les calcules (on ne trimbale plus les masses
Merci encore pour ton aide.
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