Détermination expérimentale de la chaleur massique d’un liquide
par bernard.vuilleumier
Exercice
On chauffe 300 g d’un liquide initialement à 10 °C au moyen d’un plongeur d’une puissance de 100 W. On relève sa température θ toutes les 30 s et on la reporte en fonction du temps t. On obtient le graphique suivant :
![](local/cache-vignettes/L457xH305/c3e9ebf134f284ac-08238557-a1982.png?1717388093)
Questions
– Dessinez sur ce graphique la droite qui passe « au mieux » par les points.
– Donnez la pente de cette droite.
– Déterminez, à partir de ces mesures, la chaleur massique du liquide.
– De quelle substance pourrait-il s’agir ?
Corrigé
Après avoir tracé la droite qui passe au mieux par les points de mesure, on obtient :
![](local/cache-vignettes/L450xH309/ba1befb0fde1fa3b-5db1b854-418aa.png?1717388093)
La pente k de cette droite est donnée par :
$k=\frac{\Delta\theta}{\Delta t}$
– On trouve pour la pente k = 0.19 °C/s.
L’équation de la calorimétrie permet d’exprimer la quantité de chaleur Q fournie au liquide à partir de la puissance P et de la durée de chauffage Δt :
En exprimant la pente à partir de la dernière égalité, on obtient :
$ \frac{P}{mc}=\frac{\Delta\theta}{\Delta t}$
– En égalant le membre de droite à la valeur mesurée de la pente et en isolant la chaleur massique c, on trouve c = 1740 J par kg et par °C.
– Il pourrait s’agir de benzène.