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THÈME COMPRENDRE/LOIS ET MODÈLES/COHESION DE LA MATIÈRE
CH. XII COHÉSION DES SOLIDES IONIQUES ET MOLÉCULAIRES

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Situation déclenchante
Il est courant d’utiliser des glaçons pour préparer une boisson rafraîchissante. Au fur et à mesure que les glaçons fondent, la boisson refroidit. On peut dire que l’énergie perdue par la boisson est reçue par l’eau des glaçons, qui subit des variations de température et un changement d’état.
Comment déterminer l’énergie nécessaire à leur fusion ?
MESURE D’UNE ENERGIE DE CHANGEMENT D’ETAT
Principe de la mesure : la méthode des mélanges.
Pour déterminer la valeur de l’énergie nécessaire pour faire fondre de la glace, on place un mélange d’eau et de glaçons dans un calorimètre, récipient thermiquement isolé, c’est à dire qui n’échange pas d’énergie avec le milieu extérieur.
Ainsi, les échanges d’énergie n’ont lieu qu’entre le calorimètre, l’eau et les glaçons.

Schéma d’un calorimètre

Afin de suivre l’évolution de la température lors du mélange, une sonde de température reliée à une carte d’acquisition sera introduite dans le calorimètre.

Protocole expérimental
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Ouvrir avec « latispro », le fichier élève situé dans le répertoire « comprendre/ TP » de première S.
Peser le vase intérieur du calorimètre : mC=141,2 g ........................................................................................................................................................
Mesurer 200 mL d’eau distillée à l’éprouvette graduée et les verser dans le vase. Peser l’ensemble et en déduire la masse exacte d’eau introduite : m(eau +calorimètre) =339,6 g meau = m(eau +calorimètre) - mC = 339,6 – 141,2 =198,4 g
Replacer le vase dans le calorimètre, fermer le couvercle et introduire la sonde de température.
Appuyer sur la touche F10 afin de lancer l’acquisition des températures.
(la lecture de la température initiale θi à l’intérieur du calorimètre sera effectuée à la fin de l’acquisition).
Préparer 3/4