Utilisateur:
Calorimétrie dans les gaz
Storyboard 
La calorimétrie est le processus de mesure de la chaleur associée à un changement d'une variable d'état. Ces variables d'état incluent typiquement la température, la pression et le volume, bien que d'autres puissent être incluses selon l'état décrit.
Lorsque la variation de température par rapport à la chaleur fournie ou extraite est mesurée, on parle de capacité calorifique. Dans le cas d'un gaz, la capacité calorifique est influencée par les autres variables d'état. Ainsi, la capacité calorifique est définie et mesurée à volume constant ou à pression constante.
ID:(789, 0)
Mécanismes
Iframe
La calorimétrie est la science qui mesure la quantité de chaleur impliquée dans les réactions chimiques, les changements physiques ou la capacité calorifique. Elle quantifie la chaleur échangée dans les processus, fournissant des données essentielles sur les changements d'énergie impliqués. La calorimétrie détermine la capacité calorifique des substances, indiquant comment différents matériaux réagissent à la chaleur. Elle mesure également les changements d'enthalpie dans les réactions chimiques, montrant si elles sont exothermiques ou endothermiques. De plus, la calorimétrie étudie les transitions de phase telles que la fusion, l'ébullition ou la sublimation en mesurant la chaleur absorbée ou libérée. Les données obtenues de la calorimétrie peuvent être utilisées pour dériver d'autres propriétés thermodynamiques comme l'entropie et l'énergie libre de Gibbs, offrant une compréhension complète du comportement d'un système. Le principe fondamental implique l'utilisation d'un calorimètre pour mesurer avec précision l'échange de chaleur en surveillant les changements de température, ce qui est crucial dans des domaines comme la chimie, la physique, la biologie et l'ingénierie.
Mécanismes
ID:(15244, 0)
Convertisseur travail-chaleur
Description
La conversion du travail en énergie est étudiée en générant de la chaleur par frottement. Pour cela, on entoure un cylindre contenant de l'eau et un thermomètre d\'une bande métallique. En tournant la manivelle, la chaleur est générée par frottement, ce qui entraîne le réchauffement de l\'eau. Si l\'on mesure la force appliquée, le nombre de tours effectués et le rayon du cylindre, on peut estimer la distance parcourue, ce qui permet d\'estimer l\'énergie comme le produit de la force par la distance.
ID:(1884, 0)
Teneur en calories d'un solide et d'un liquide
Concept
Si une échantillon à une température donnée est immergé dans un verre d'eau à une température plus basse, une augmentation de la température de l'eau sera observée. Cette augmentation dépendra de la capacité calorifique spécifique et de la masse de l'échantillon:
a chaleur fournie au liquide ou au solide ($\Delta Q$) est lié à A variation de température dans un liquide ou un solide ($\Delta T$) et a capacité calorique ($C$) comme suit :
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Où A capacité calorique ($C$) peut être remplacé par le chaleur spécifique ($c$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :
| $ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$ |
Par conséquent, nous obtenons :
| $ \Delta Q = M c \Delta T$ |
ID:(15809, 0)
Chauffage à volume constant
Description
Si un gaz est chauffé, la capacité calorifique dépend de la manière dont cela se produit. Une façon est à volume constant, c'est-à-dire que le volume est maintenu fixe tandis que le système est exposé à une pression plus élevée ou plus basse:
a capacité calorique ($C$) dans les solides et les liquides peut être considéré comme une constante $C$ qui relie la variation de a chaleur fournie au liquide ou au solide ($\Delta Q$) et ($$) à travers l'équation :
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Dans le cas où Le volume ($V$) est constant, a variation de volume ($dV$) est nul:
$dV = 0$
et dans ce cas, a variation de l'énergie interne ($dU$) est égal à Le différence de chaleur inexacte ($\delta Q$):
$dU = \delta Q$
Dans le cas d'un gaz, l'état dépend de a température absolue ($T$), a pression ($p$), et le volume ($V$). Par conséquent, si de la chaleur est ajoutée, l'augmentation de température dépendra de la constance du volume ou de la pression. Dans le premier cas, on parle de a capacité thermique à volume constant ($C_V$) et on le note $C_V$, et la relation est la suivante :
| $ dU = C_V \Delta T $ |
Où A capacité thermique à volume constant ($C_V$) peut être remplacé par le chaleur spécifique des gaz à volume constant ($c_V$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :
| $ c_V =\displaystyle\frac{ C_V }{ M }$ |
Par conséquent, nous obtenons :
| $ dU = c_V M \Delta T $ |
ID:(11190, 0)
Chauffage sous pression constante
Description
Si un gaz est chauffé, la capacité calorifique dépend de la manière dont cela se produit. Une façon est à pression constante, c'est-à-dire que le volume est autorisé à se dilater ou à se contracter de manière à ce que la pression reste constante:
a capacité calorique ($C$) dans les solides et les liquides peut être considéré comme une constante $C$ qui relie la variation de ($$) et ($$) à travers l'équation :
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Dans le cas d'un gaz, l'état dépend de a température absolue ($T$), a pression ($p$), et le volume ($V$). Par conséquent, si de la chaleur est ajoutée, l'augmentation de température dépendra de si le volume ou la pression est maintenu constant. Dans le premier cas, on parle de a capacité thermique à pression constante ($C_p$) et on le note $C_p$, et la relation est la suivante :
| $ \Delta Q = C_p \Delta T $ |
Où A capacité thermique à pression constante ($C_p$) peut être remplacé par ($$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :
| $ c_p =\displaystyle\frac{ C_p }{ M }$ |
Par conséquent, nous obtenons :
| $ \Delta Q = c_p M \Delta T $ |
ID:(11189, 0)
Modèle
Top
Paramètres
Variables
Calculs
à 
, puis, sélectionnez la variable: 
à 
Calculs
Calculs
Variable 
Donnée Calculer 
Cible : Équation À utiliser 
Équations
$ c_p =\displaystyle\frac{ C_p }{ M }$
c_p = C_p / M
$ c_V =\displaystyle\frac{ C_V }{ M }$
c_V = C_V / M
$ \Delta Q = C_p \Delta T $
DQ = C_p * DT
$ \Delta Q = c_p M \Delta T $
DQ = c_p * M * DT
$ dU = C_V \Delta T $
dU = C_V * DT
$ dU = c_V M \Delta T $
dU = c_V * M * DT
ID:(15303, 0)
Capacité calorifique d'un gaz à volume constant
Équation
A variation de l'énergie interne ($dU$) est pour le cas où Le volume ($V$) est constant égal à A capacité thermique à volume constant ($C_V$) pour a température absolue ($T$) :
| $ dU = C_V \Delta T $ |
A capacité calorique ($C$) dans les solides et les liquides peut être considéré comme une constante $C$ qui relie la variation de a chaleur fournie au liquide ou au solide ($\Delta Q$) et ($$) à travers l'équation :
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Dans le cas où Le volume ($V$) est constant, a variation de volume ($dV$) est nul:
$dV = 0$
et dans ce cas, a variation de l'énergie interne ($dU$) est égal à Le différence de chaleur inexacte ($\delta Q$):
$dU = \delta Q$
Dans le cas d'un gaz, l'état dépend de a température absolue ($T$), a pression ($p$), et le volume ($V$). Par conséquent, si de la chaleur est ajoutée, l'augmentation de température dépendra de la constance du volume ou de la pression. Dans le premier cas, on parle de a capacité thermique à volume constant ($C_V$) et on le note $C_V$, et la relation est la suivante :
| $ dU = C_V \Delta T $ |
ID:(4862, 0)
Capacité calorifique d'un gaz à pression constante
Équation
($$) peut être calculé à partir de a capacité thermique à pression constante ($C_p$) et ($$) en utilisant :
| $ \Delta Q = C_p \Delta T $ |
A capacité calorique ($C$) dans les solides et les liquides peut être considéré comme une constante $C$ qui relie la variation de ($$) et ($$) à travers l'équation :
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Dans le cas d'un gaz, l'état dépend de a température absolue ($T$), a pression ($p$), et le volume ($V$). Par conséquent, si de la chaleur est ajoutée, l'augmentation de température dépendra de si le volume ou la pression est maintenu constant. Dans le premier cas, on parle de a capacité thermique à pression constante ($C_p$) et on le note $C_p$, et la relation est la suivante :
| $ \Delta Q = C_p \Delta T $ |
ID:(4863, 0)
Chaleur spécifique des gaz à volume constant
Équation
Le chaleur spécifique des gaz à volume constant ($c_V$) est égal à A capacité thermique à volume constant ($C_V$) divisé par a masse ($M$) :
| $ c_V =\displaystyle\frac{ C_V }{ M }$ |
En suivant une analogie avec le chaleur spécifique ($c$) pour les liquides et les solides avec a capacité calorique ($C$) et a masse ($M$) :
| $ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$ |
il existe également un chaleur spécifique des gaz à volume constant ($c_V$) pour le chauffage à volume constant avec a capacité thermique à volume constant ($C_V$) :
| $ c_V =\displaystyle\frac{ C_V }{ M }$ |
ID:(11113, 0)
Teneur calorique d'un gaz à volume constant en fonction de la chaleur spécifique
Équation
La relation entre la variation de a variation de l'énergie interne ($dU$) et a variation de température dans un liquide ou un solide ($\Delta T$) est avec le chaleur spécifique des gaz à volume constant ($c_V$) et a masse ($M$) égale à :
| $ dU = c_V M \Delta T $ |
A variation de l'énergie interne ($dU$) par rapport à A variation de température dans un liquide ou un solide ($\Delta T$) et a capacité thermique à volume constant ($C_V$) s'exprime comme suit :
| $ dU = C_V \Delta T $ |
Où A capacité thermique à volume constant ($C_V$) peut être remplacé par le chaleur spécifique des gaz à volume constant ($c_V$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :
| $ c_V =\displaystyle\frac{ C_V }{ M }$ |
Par conséquent, nous obtenons :
| $ dU = c_V M \Delta T $ |
ID:(11115, 0)
Chaleur spécifique des gaz à pression constante
Équation
($$) est égal à A capacité thermique à pression constante ($C_p$) divisé par a masse ($M$) :
| $ c_p =\displaystyle\frac{ C_p }{ M }$ |
En suivant une analogie avec le chaleur spécifique ($c$) pour les liquides et les solides avec a capacité calorique ($C$) et a masse ($M$) :
| $ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$ |
il existe également ($$) pour le chauffage à pression constante avec a capacité thermique à pression constante ($C_p$) :
| $ c_p =\displaystyle\frac{ C_p }{ M }$ |
ID:(11114, 0)
Teneur en chaleur d'un gaz à pression constante en fonction de la chaleur spécifique
Équation
A chaleur fournie au liquide ou au solide ($\Delta Q$) peut être calculé avec ($$), a masse ($M$) et a variation de température dans un liquide ou un solide ($\Delta T$) en utilisant :
| $ \Delta Q = c_p M \Delta T $ |
A chaleur fournie au liquide ou au solide ($\Delta Q$) par rapport à A variation de température dans un liquide ou un solide ($\Delta T$) et a capacité thermique à pression constante ($C_p$) s'exprime comme suit :
| $ \Delta Q = C_p \Delta T $ |
Où A capacité thermique à pression constante ($C_p$) peut être remplacé par ($$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :
| $ c_p =\displaystyle\frac{ C_p }{ M }$ |
Par conséquent, nous obtenons :
| $ \Delta Q = c_p M \Delta T $ |
ID:(11116, 0)