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enthalpie, capacité thermique ...

Posté par
Crome
10-02-17 à 20:46

Bonsoir,
Je fais face a quelques doutes sur un exercice de type Vrai/Faux, et j'aurai besoin de quelques éclaircissements. Sur la vingtaine ne questions, voici celles qui me gênent :

1)  La capacité thermique spécifique de l'eau est la quantité de chaleur nécessaire pour changer la température de 1 litre d'eau : vrai
Je trouve la question mal posée. Pour moi, cela correspond à la quantité d'énergie nécessaire pour élever d'un Kelvin l'unité standard de la matière, donc 1 litre pour l'eau. Cela est-il équivalent ?

2)  L'état standard de référence du Chlore à 0°C est le dichlore liquide : ?
Ici je n'ai trouvé nulle part la réponse. J'ai seulement trouvé qu'a la température T=25°C, le dichlore est sous sa forme gazeuze.

3) L'enthalpie standard d'un corps pur est nulle à 298 K : vrai ?
C'est vrai pour N², O² et H², mais je ne sais pas si c'est TOUJOURS vrai, faute de contre-exemple.

4) L'enthalpie standard d'ionisation est l'opposée de l'enthalpie standard d'attachement électronique : Faux
Mais je n'en suis pas certain, une confirmation serai nécessaire...

5) Une réaction spontanée réalisée à P et T constantes est caractérisée par une diminution de l'enthalpie libre : Faux

Voilà donc si vous pouviez m'apporter des précisions sur ces 5 questions (et me dire si mes réponses sont justes), cela m'aiderai beaucoup !
Merci !

Posté par
DeuxNids
re : enthalpie, capacité thermique ... 10-02-17 à 21:08

Bonsoir Crome


Alors déjà la question 1) c'est vrai qu'elle est un peu bizarre, si on suit la question vraiment littéralement j'aurais tendance à dire FAUX puisque la capacité thermique est la quantité d'énergie pour élever la température de l'eau d'1 seul K et pas plus. Il existe une infinité de quantité de chaleur qui vont changer la température de l'eau c'est pas nécessairement la capacité thermique.

Et après pour la question 4) j'aurais tendance à dire VRAI, car comme la fonction enthalpie est une fonction d'état elle dépend pas du chemin du chemin suivi mais juste du point de départ et du point d'arrivée, donc pour moi l'enthalpie pour ioniser quelque chose c'est juste l'inverse de celle pour attacher un électron.  C'est comme l'enthalpie de fusion c'est l'opposée de l'enthalpie de solidification.  

Après pour le reste je préfère ne pas dire n'importe quoi donc c'est tout pour moi

Posté par
Crome
re : enthalpie, capacité thermique ... 10-02-17 à 21:24

merci DeuxNnids pour la réponse ! je suis d'accord avec ce que tu propose, le raisonnement est logique. Je vais attendre de voir pour les autres questions, bonne soirée !

Posté par
vanoise
re : enthalpie, capacité thermique ... 11-02-17 à 16:52

Bonjour

l''expression "capacité calorifique spécifique" est obsolète depuis au moins  cinquante ans !
Même si tu remplaces spécifique par massique, c'est encore faux car trop vague ! Ta définition en revanche est correcte .
2° L'état standard est, par convention, l'état physiquement stable du corps pur à la température quelconque étudiée sous la pression standard de 1bar. Sous 1bar et à 0°C, l'état physique stable du dichlore est l'état de gaz.
3) Il faut répondre faux : l'enthalpie standard à 298,15K est conventionnellement prise égale à zéro pour les corps purs SIMPLES c'est à dire ne contenant qu'un élément chimique. C'est vrai pour ceux que tu as cité mais cela est faux pour l'eau pure, l'ammoniac...
4) écris les deux équationsd e transformations correspondantes et tu pourras conclure.
5) Pour une transformation quelconque d'un système fermé  à P et T fixes, on démontre : GW' où W' désigne le travail des forces autres que les forces de pression (les forces électriques dans les piles par exemples). Le signe "=" est le cas limite de la réversibilité. En chimie et en excluant l'étude des piles, tu as , pour une transformation réelle donc irréversible : G<0 . J'aurais donc, avec les réserves précisées, tendance à répondre oui...

Posté par
Crome
re : enthalpie, capacité thermique ... 11-02-17 à 18:59

Bonsoir Vanoise,  
Je te remercie pour ta réponse et les connaissances apportées.
Pour la 1), j'ai répondu faux car cela représentait la quantité de chaleur pour faire varier une molle d'eau,  et non un litre. Il faut donc revoir la définition que j'avais donné.
Pour la 2) c'est également faux,  j'ai vu sur Wikipedia que le point d'ébullition du Chlore était autour de -35°C,  donc à 0°C l'état standard est bien le dichlore gazeux.
La 3) je suis d'accord avec toi,  en fait je pense que la question faisait référence à "tout les corps purs ont une enthalpie nulle à 0K".  La réponse était donc évidement Faux,  malgré les exemples cités.  Je ne savais pas pour l'eau pure et l'ammoniac,  j'ai appris un truc !
4) C'est l'idée que j'avais eu,  sans vraiment arrivé à un résultat.  Je me suis donc rattaché à la définition stricte du cours,  et j'ai répondu faux.
5) difficile de répondre dans la mesure où l'on ne Connait pas les limites de la questions.  J'aurai cependant tendance à rejoindre ton avis sur VRAI,  puisque l'on a une réaction spontanée si rG(T, P) < 0.  

BONUS la première question du test était "l'univers est un système fermé"  à laquelle j'avais répondu vrai.  Cependant la bonne réponse était faux.  Je vous avoue ne pas trop comprendre pourquoi.  Après plusieurs recherches,  je me suis rendu compte que c'est une question encore débattu dans le milieu scientifique de nos jours,  alors je ne vois pas pourquoi des étudiants de prépa comme nous pourraient trancher...

Encore merci pour vos réponses.

Posté par
vanoise
re : enthalpie, capacité thermique ... 11-02-17 à 19:22

Tu as raison pour 4
En revanche, pour 5) il ne faut surtout pas confondre deux notions :
1°:  la variation d'enthalpie G d'un système fermé qui a les propriétés dont j'ai parlé précédemment et dont parle me semble-t-il ton énoncé (propriétés d'ailleurs valides pour les évolutions monothermes et monobares, pas seulement pour les évolutions isothermes isobares) ;
2° : l'enthalpie de réaction rG(T, P,ξ) qui est une fonction d'état d'un système fermé dans lequel une réaction chimique est susceptible d'avoir lieu ; les trois paramètres d'état indépendants du système étant, P, T et ξ l'avancement chimique. Trois situations sont envisageables :
rG(T, P,ξ) <0 : évolution spontanée de la réaction dans le sens direct (sens positif) ;
rG(T, P,ξ) >0 : évolution spontanée de la réaction dans le sens indirect (sens négatif) ;
rG(T, P,ξ) =0 : équilibre chimique.

J'insiste lourdement : SURTOUT NE PAS CONFONDRE rG(T, P,ξ)  et G !
Remarque 1 : certains auteur appellent "affinité chimique du système" l'opposée de rG(T, P,ξ)  : A(T,P,ξ)=-rG(T, P,ξ)
Remarque 2 : les deux premières égalités peuvent se résumer par l'inégalité :
rG(T, P,ξ).dξ<0 ou A(T,P,ξ).dξ>0.



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