thermo
Calorimétrie
Exercice VIII-7
Exercice VIII-7 : Calorimétrie
Enoncé
Pour déterminer l'énergie calorifique d'un aliment, on le brûle dans un excès d'oxygène sous une pression de 1,5 atm au sein d'un calorimètre de 1 litre parfaitement isolé thermiquement. On se propose de mesurer l'énergie calorifique du glucose C6H12O6. Pour cela, on dispose d'un calorimètre de capacité calorifique globale 11,29 kJ.K-1 (eau + récipient + accessoires). On y introduit 0,75 g de glucose et on mesure la température avant la combustion soit Ti = 20,12°C et après Tf = 21,16°C.
Calculer l'enthalpie molaire de combustion du glucose à 20,12°C en supposant les gaz parfaits dans le calorimètre.
Données en J.K-1mol-1:
•
Cv (CO2g) = 31,77;
•
Cv (H2Ol) = 75,24;
•
Cv (O2g) = 18,39.
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Claude ANIES
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Chimie
Calorimétrie
Exercice VIII-7
Correction :
On réalise le cycle thermochimique suivant :
∆combH°
T
C6H12O6 (s) +
6 O2 (g)
i
+ O2 (g) excès
6 CO2 (g)
+
6 H2O (l)
∆H = 0
+ O2 (g) excès
Ti
+ O2 (g) excès
Tf
∆H1
6 CO2 (g)
+
6 H2O (l)
avec ∆H = 0 (système adiabatique) ;
∆H1 =
∫ {nglu cos e ⋅ [6 ⋅ cp(CO2 (g) ) + 6 ⋅ cp(H2O (l) )] + nO2
Tf
initiale
restant
(
)}
⋅ cp O2 (g) ⋅ dT ;
Ti
Un bilan de matière permet d’établir : ninitiale e = 0,0062 mol ; glu cos ninitiale = 0,062 mol ;
O2
res n O tan t = 0,0374 mol
2
° initiale d'où n glu cos e ⋅ ∆combHTi = - 11,75 kJ ,
°
soit ∆combHTi = 2,8 . 103 kJ . mol-1
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