Cours Stage - Transformation physique

Exercice - Changements d'états

L'énoncé

Répondre aux questions proposées.

Les réactions d'intérêts de cet exercice sont : 

(1) $ H_2 O (s) \to  H_2 O (l)$ 

(2) $ H_2 O (l) \to  H_2 O (g)$

Données : 

$L_{fusion} = 333 J.g^{-1}$

$L_{liquéfaction}= - 2 264 kJ.kg^{-1}$.


Question 1

Comment se nomme le changement d'état de la réaction (1) ? 

C'est la fusion de l'eau.

Question 2

Comment se nomme le changement d'état de la réaction (2) ?

C'est la vaporisation de l'eau.

Question 3

On réalise la réaction (1) avec une masse d'eau qui vaut $m=0.40 \times 10^{-3}kg$. Que vaut l'énergie du changement d'état ?

$Q=m \times L_{fusion} =$

On doit exprimer $m$ en grammes car l'unité de $L_{fusion}$ est le $J.g^{-1}$.

Ainsi $m=0.40 \times 10^{-3} kg = 0.40 g$

Finalement $Q = 0.4 \times 333 = 1.3 \times 10^2J$

Question 4

Une fois la réaction (1) réalisée, il reste $m=0.30 \times 10^{-3}kg$ d'eau sous l'état liquide. Que vaut l'énergie nécessaire pour faire la réaction (2) ?

On a :

$L_{vaporisation}=-L_{liquéfaction}$

$L_{vaporisation}= -1 \times (- 2264) = 2264 kJ.kg^{-1}$.

Donc

$Q = m \times L_{vaporisation} $

$Q= 0.30 \times 10^{-3} \times 2264$

$Q=0.68 kJ = 6.8 \times 10^2 J$