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Niveau seconde
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réaction endothermique et exothermique

Posté par
macat1999
18-11-15 à 17:48

Est ce que quelqu'un pourrait m'aider SVP, je n'y comprend rien.
Merci d'avance...

On réalise la fusion de 10 g de paraffine (C36H72) dans un calorimètre en verre de 300g dans lequel on a versé 100ml d'eau.La température est passée de 25 à 28,5 degré.Calculez le delta H molaire et donnez son signe en précisant si la réaction est endothermique ou exothermique.

(C eau=4,18kJ/kg Celsius et C verre=0,84kJ/kg Celsius)

Posté par
vanoise
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 17:18

Bonjour,
Peux-tu préciser s'il te plaît  à quel niveau d'étude tu te trouves exactement ? Plusieurs méthodes sont possibles, plus ou moins rigoureuses selon le niveau d'étude.
Il ne s'agit sûrement pas du niveau cinquième comme indiqué sur ton profil et je doute qu'il s'agisse d'une seconde, au moins d'une seconde "classique".

Posté par
noemie
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 17:46

Je confirme, ce n'est ni niveau cinquième, ni niveau seconde. Même dans les secondes où il y a le plus de matières scientifiques (MPS), ceci n'est pas au programme. Modifie ton niveau d'étude stp.

Posté par
macat1999
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 18:52

Je ne sais pas à quoi cela correspond car j'habite en Belgique, je suis en 5ème secondaire.

Posté par
vanoise
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 19:01

Bonsoir,
L'énoncé de ton exercice n'est sans doute pas complet où alors il est incohérent. La paraffine pure est solide jusqu'à environ 57°C à pression atmosphérique usuelle ; comment peux-tu la faire fondre en la mettant dans de l'eau à 25°C ? Il s'agit peut-être au contraire d'une solidification de paraffine liquide mais dans ce cas, il faudrait fournir la température de la paraffine avant son introduction dans l'eau ainsi que la capacité thermique de la paraffine...

Posté par
vanoise
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 19:16

Bonsoir,
Renseignement pris sur internet : la cinquième année d'enseignement secondaire en Belgique correspond en France à notre classe de seconde comme l'a correctement indiqué macat1999 sur son profil. Cependant, les élèves belges font une année de plus que les élèves français à l'école primaire. Un élève belge en classe de cinquième secondaire a donc, en moyenne, l'âge d'un élève français en classe de première.
PS : je sais d'expérience que le niveau d'étude en Belgique vaut très largement celui en France....

Posté par
macat1999
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 19:30

non, il est complet pourtant, il n'y a que ces données là.
J'en ai encore un autre:

on réalise la combustion de 13kg de butane (C4H10) et on utilise l'énergie libérée au cours de la réaction pour porter de l'eau qui est à 20 degré à ébullition.Quelle quantité d'eau pourrait-on faire bouillir?

même si les exercices ne sont pas juste, est ce que tu pourrais me donner le raisonnement pour arriver à une solution?

Posté par
vanoise
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 19:38

Pas de problème sur le second, à condition de disposer de tables thermodynamiques donnant l'enthalpie de combustion par mole ou par kilogramme de butane. Tu écris que l'enthalpie cédée par le butane  au cours de sa combustion est égale à l'enthalpie reçue par l'eau lors de son augmentation de température

Posté par
gbm Webmaster
re : réaction endothermique et exothermique 19-11-15 à 21:19

Bonsoir à tous,

@ macat1999 : pourrais-tu changer ton niveau sur ton profil à 'seconde' stp ?
De cette façon, les membres pourront adapter leur réponse à ton niveau directement la prochaine fois (la cinquième étant le collège en France, soit la première année où on fait de la physique-chimie, tu constates donc l'écart ).

Posté par
vanoise
re : réaction endothermique et exothermique 20-11-15 à 14:51

Bonjour,
Je ne sais pas si ma méthode et mon vocabulaire sont adaptés à l'enseignement en Belgique. Voici tout de même une méthode possible de résolution.
Les tables thermodynamiques indique qu'à 25°C, la variation d'enthalpie lors de la combustion complète d'une mole de butane est : Hm=-2876kJ/mol.
Sachant que la masse molaire du butane vaut : M = 58.10-3kg/mol, la quantité de butane correspondant à une masse m = 13kg vaut :
n=\frac{m}{M}=\frac{13}{58.10^{-3}}=224,1mole

La variation d'enthalpie lors de la combustion des 13kg de butane est donc :
\Delta H_{1}=n\cdot\Delta H_{m}=-224,1\cdot2876.10^{3}=-6,447.10^{8}J

Lorsqu'une masse me d'eau passe de la température 1=20°C à la température 2=100°C, sa variation d'enthalpie vaut :
\Delta H_{e}=m_{e}\cdot C_{e}\cdot(\theta_{2}-\theta_{1})=4,18.10^{3}\cdot80m_{e}=3,344.10^{5}\cdot m_{e}\text{(valeur en J si me en kg)}

En supposant le processus adiabatique : toute l'enthalpie cédée lors de la combustion est absorbée par l'eau :
\begin{cases}
 \\ \Delta H_{1}+\Delta H_{e}=0 & -6,447.10^{8}+3,344.10^{5}\cdot m_{e}=0\\
 \\ m_{e}=\frac{6,447.10^{8}}{3,344.10^{5}}=1928kg
 \\ \end{cases}

L'énoncé est un peu ambiguë ; le calcul précédent suppose que l'eau est portée à 100°C tout en restant à l'état liquide. La vaporiser totalement, obtenant ainsi de la vapeur d'eau à 100°C demande beaucoup plus d'énergie, la masse d'eau que l'on peut vaporiser avec 13kg de butane est nettement plus faible.
                   Faisons le calcul : il suffit de rajouter dans l'expression de He un terme correspondant à l'enthalpie massique de vaporisation : Hv=2257kJ/kg :

 \\ $\begin{cases}
 \\ \Delta H_{e}=m_{e}\cdot C_{e}\cdot(\theta_{2}-\theta_{1})+m_{e}\Delta H_{v} & \Delta H_{e}=m_{e}\cdot\left[C_{e}\cdot(\theta_{2}-\theta_{1})+\Delta H_{v}\right]\\
 \\ \Delta H_{e}=m_{e}\cdot\left(3,344.10^{5}+2257.10^{3}\right) & \Delta H_{1}+\Delta H_{e}=0\\
 \\ m_{e}=\frac{6,447.10^{8}}{\left(3,344.10^{5}+2257.10^{3}\right)}=248,8kg
 \\ \end{cases}



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