Chaleur
Chaleur massique d’un liquide
Détermination expérimentale de la chaleur massique d’un liquide

Détermination expérimentale de la chaleur massique d’un liquide

Article mis en ligne le 10 novembre 2007
dernière modification le 5 avril 2015

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 :

Évolution de la température

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 :

Droite passant au mieux par les points

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 :

Q = PΔt = mcΔθ

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.