Changements d'états/Chaleur
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| Chapitre 2 | |||
| Leçon : Changements d'états | |||
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| Chap. préc. : | Les différents changements d'états | ||
| Chap. suiv. : | Vaporisation et condensation | ||
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Changements d'états/Chaleur », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.
Sommaire |
[modifier] Chaleur massique
Question : D'après vous, tous les corps ont-ils besoin de la même quantité d'énergie pour élever de 1 °C 1 kg de matière ?
Non, c'est justement ce que l'on appelle la Chaleur Massique (ou spécifique) du corps (notée Cp)
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Propriété |
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La chaleur massique est la quantité de chaleur ou d'énergie qu'il faut fournir à un corps pour élever une masse de 1 kg de 1 °C. Unité : J/kg.°C (joule / kilogramme . degrés Celsius) et elle est notée Cp À noter que pour un même corps, la valeur de la chaleur massique change avec la température :
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Remarque : pour l'eau, entre 0 °C et 100 °C, on considèrera qu'il faut 4,18 kJ/kg.°C (quasiment constant)
Au-delà, il faudra faire la moyenne entre la valeur du Cp à la température initiale et la valeur du Cp à la température finale (le Cp moyen est notée 
).
[modifier] Exercices Résolus
1. Quel est le lorsque l'on veut élever la température de l'eau de 180 °C à 240 °C ?
- On cherche grâce à l'abaque Cp=f(T), la valeur du Cp à 180 °C et la valeur du Cp à 240 °C (il est conseillé de travailler avec les kJ (kilojoules) pour éviter d'encombrer les formules. On veillera donc à utiliser le kJ pour l'unité du résultat) :
2. Quel est le lorsque l'on veut élever la température de l'eau de 30 °C à 180 °C ?
- Dans ce cas, il faut décomposer le calcul en deux parties :
-
- le
de 30 °C à 100 °C, qui est de 4,18 kJ/kg.°C - le
de 100 °C à 180 °C, qui est de 4,285 kJ/kg.°C :
- le
[modifier] Quantité de chaleur
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Définition |
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La quantité de chaleur est la chaleur nécessaire pour porter la température d'un corps de la température t1 à t2 (en °C). L'unité est le joule et est notée : Q Remarque : la chaleur étant une forme d'énergie, on parlera aussi d'énergie (E). |
Question : d'après vous, si l'on veut calculer la quantité d'énergie fournie pour élever le température d'un corps, de quels paramètres a-t-on besoin ?
Si vous avez suivi bien suivi le cours, et surtout le premier paragraphe sur la chaleur massique, vous devez facilement retrouver ces paramètres :
- La masse du corps :
-
- Prenez par exemple une casserole d'eau et une marmite d'eau. Chauffez, et vous verrez que l'eau de la casserole sera chaude bien avant la marmite.
- La température initiale et la température finale :
-
- Je ne vous apprends pas qu'il ne faut pas la même quantité d'énergie pour élever de l'eau de 25 °C à 30 °C que de 0 °C à 300 °C.
- La chaleur massique de ce corps :
-
- Vu dans le paragraphe précédent
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Formule de la quantité de chaleur |
 Avec :
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: J
: kg
: J/kg.°C
: °C ( 
)[modifier] Exercices résolus
1. Quelle quantité de chaleur faut-il pour élever la température de 5 kg d'eau de 20 °C à 100 °C ?
On cherche nos 3 paramètres servant à l'équation :
- La masse : 5 (kg)
- Le delta de température : 100 - 20 = 80 (°C)
- La chaleur massique : 4,18 kJ/kg.°C (Voir remarque du paragraphe sur la chaleur massique)
On applique la formule :
Remarque : attention aux unités (si la chaleur massique est en kJ, le résultat sera en kJ).
