Calcul de la Capacité Calorifique
Comprendre le Calcul de la Capacité Calorifique
Dans un laboratoire de recherche en chimie, une équipe cherche à déterminer la capacité calorifique d’une substance inconnue afin de comprendre ses propriétés thermodynamiques. La substance est soumise à une expérience où elle est chauffée et les changements de température sont enregistrés pour calculer sa capacité calorifique.
Données fournies:
- Masse de la substance, \(m\): 150 g
- Augmentation de la température, \(\Delta T\): de 25° C à 45° C
- Quantité de chaleur absorbée, \(Q\): 1800 J
Question:
Calculer la capacité calorifique spécifique, \(c\), de la substance.
Correction : Calcul de la Capacité Calorifique
Etape 1: Calcul de la Variation de Température (\(\Delta T\))
La variation de température (\(\Delta T\)) est la différence entre la température finale et la température initiale. Elle est essentielle pour comprendre combien la température de la substance a augmenté suite à l’apport de chaleur.
Formule:
\[ \Delta T = T_{\text{fin}} – T_{\text{début}} \]
Données:
- Température initiale, \(T_{\text{début}} = 25^\circ C\)
- Température finale, \(T_{\text{fin}} = 45^\circ C\)
Calcul:
\[ \Delta T = 45^\circ C – 25^\circ C \] \[ \Delta T = 20^\circ C \]
La variation de température (\(\Delta T\)) est de 20°C.
Etape 2: Calcul de la Capacité Calorifique Spécifique (\(c\))
La capacité calorifique spécifique (\(c\)) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 gramme de substance de 1°C. Elle permet de comprendre les propriétés thermiques de la substance étudiée.
Formule:
\[ c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T} \]
Données:
- Quantité de chaleur absorbée, \(Q = 1800 \, \text{J}\)
- Masse de la substance, \(m = 150 \, \text{g}\)
- Variation de température calculée précédemment, \(\Delta T = 20^\circ C\)
Calcul:
\[ c = \frac{1800 \, \text{J}}{150 \, \text{g} \cdot 20^\circ C} \] \[ c = \frac{1800 \, \text{J}}{3000 \, \text{g} \cdot \text{°C}} \] \[ c = 0.6 \, \text{J/g°C} \]
La capacité calorifique spécifique de la substance est de 0.6 J/g°C.
Conclusion:
L’exercice démontre comment déterminer la capacité calorifique spécifique d’une substance en utilisant des mesures de chaleur et des variations de température. Cette valeur de 0.6 J/g°C nous informe sur la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température de cette substance spécifique, offrant des insights sur ses propriétés thermodynamiques potentielles.
Calcul de la Capacité Calorifique
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