Calorimétrie N°1
Les applications de la calorimétrie
Principe de base
Chaleur Massique C d’un corps
Définition :
La
chaleur massique (désignée en général par la lettre majuscule C) d’un corps est
la quantité d’énergie nécessaire à injecter à ce corps pour élever de 1C° une
masse de 1Kg de ce corps.
La chaleur massique d’un corps s’exprime en
Joules/kg.°C ou Joules/gramme.°C
Exemple : j’ai une quantité de
1 litre d’eau, soit 1 kg, la température de cette eau est à 20C°.
Je souhaite
élever cette température de l’eau de 1C°, soit à une température de 21°C en 1
seconde.
La chaleur massique pour l’eau est de 4186 : cela signifie
que pour augmenter de 1°C un poids de 1kg d’eau en un temps de 1 seconde, il
faudra injecter une quantité d’énergie de 4186 Joules à 1kg d’eau ou à 1 litre
d’eau pendant 1 seconde.
La suite ci-dessous trouve des applications comme par exemple
dans le traitement
thermique........etc.
La chaleur massique varie bien entendu d’un corps à l’autre,
soit pour le fer 472(J/kg/°C).
En tenant le même raisonnement que ci-dessus, on s’aperçoit que pour élever de
1°C un poids de 1kg de fer, en un temps de 1 seconde, il faudra injecter à ce
kg de fer, une énergie de 470 Joules durant 1 seconde.
On remarque qu’il faudra environ 9 fois moins d’énergie pour
élever de 1°C un poids de 1kg de fer en un temps de 1 seconde.
Les machines
induction sont capables de délivrer cette énergie.
Tableau des chaleurs massiques de quelques matériaux ci-dessous
Solide
(à 25º C) |
Chaleur massique
(J/(g ·ºC)) |
Magnésium
|
0,98
|
Aluminium
|
0,90
|
Quartz
|
0,790
|
Verre
|
0,782
|
Fer
|
0,472
|
Zinc
|
0,39
|
Cuivre
|
0,397
|
Argent
|
0,234
|
Mercure
|
0,14
|
Or
|
0,134
|
Plomb
|
0,130
|
On peut aussi trouver une ancienne unité de
mesure qui est la calorie.
A titre d’exemple il faut une calorie pour élever de
1°C un poids de 1 gramme d’eau.
La correspondance entre Calorie et Joules est
la suivante :
1 calorie =
4,186 Joules
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