Chapitre 9
Calorimétrie
Mesure des transferts thermiques sous forme de chaleur dans un calorimètre

MPh 2008-2009

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1- Calorimètre
Un calorimètre est une enceinte adiabatique (cad thermiquement isolée) dans laquelle deux soussystèmes échangent de la chaleur.
Conception générale thermomètre agitateur

Enceinte intérieure réfléchissante pour lutter contre les pertes par rayonnement

couvercle
Air ou vide pour lutter contre la conduction thermique

2-Système et sous systèmes
Système considéré : le calorimètre et son contenu
Il sera partagé en 2 sous-systèmes :
Le sous-système A le calorimètre et son contenu initial, le tout en équilibre thermique cad à température initiale identique, notée TA.
Le sous-système B représente ce qui sera ajouté dans le calorimètre. à température initiale TB.

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3-Principe zéro de la thermodynamique (rappel)
Deux corps en contact prolongé se mettent en équilibre thermique ;
2 corps en équilibre thermique avec un même troisième sont en équilibre thermique entre eux ;
Tous les corps en équilibre thermique sont caractérisés par une même température.

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4-Premier principe de la thermodynamique
Système considéré : le calorimètre et son contenu
Le premier principe appliqué à ce système s’écrit :
∆US = W + Q

La calorimétrie est souvent mise en œuvre à pression constante :
∆HS = Q
Si le système est parfaitement isolé thermiquement et si aucun échange énergétique n’a lieu avec l’extérieur :
∆HS = Q = 0
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5-Transfert de chaleur produisant une élévation de température à pression constante

La quantité d’énergie échangée par un sous-système X de capacité thermique CX lorsque sa température évolue de Ti à Tf, sans changement d’état, est

∆H

X

= Q

X

=

∫

Tf

Ti

C

X

dT

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Capacité thermique
CX est la capacité thermique du sous-système X.
Unités : ?

J/K
Pour une phase condensée X (liquide ou solide), l’influence de P et V est