^{Thermochimie - chaleur et température}

• Chaleur et température*
• Enthalpie*
• Chaleur de réaction*
• Calcul de l'enthalpie*
• Applications*
• Exercices*
• Tables de thermochimie*

Phrase souvent prononcée, mais que signifie-t-elle vraiment? 

La température est une grandeurs physique intensive, ce qui signifie qu'elle ne dépend pas de la quantité de matière étudiée.

La chaleur est une grandeur extensive, elle dépend de la quantité de matière étudiée et de sa nature:

1 litre d'eau                   1 litre d'alcool

Si à la même température, nous avons 1 litre d'alcool et un litre d'eau, nous aurons: Une sensation au toucher de chaud ou froid différente. Une chaleur qui n'est pas identique. En fait il faut un volume plus important d'alcool que d'eau pour avoir la même quantité de chaleur. Les notions de température et de chaleur ont été de véritables casse-tête pour les savants du 19ème siècle. Encore aujourd'hui, ces notions, étroitement liées à l'entropie ou degré d'ordre, sont extrèmement difficiles à se représenter. Elles ont cependant permis aux chimistes de prévoir si une réaction est possible ou non.

La sensation de chaud est dûe au transfert d'énergie de l'objet à notre corps, la sensation de froid est dûe au transfert inverse. Un corps contient de la chaleur car ses molécules sont en mouvement.

Les réactions chimiques s'accompagnent souvent d'un effet thermique, pour le mesurer, la relation ci-dessous est très utile:

Q = m · c · ΔT

Q: chaleur mise en jeux                 m: masse de substance                       ΔT :  différence de température
c: capacité calorifique de la substance

Pour l'eau liquide, c vaut 4,19 J·°C^-1·g^-1, cela signifie  que la température de 1 gramme d'eau augmente de1°C  quand on lui apporte 4.19 Joule (ce qui est égal à une calorie). Il est à noter que la capacité calorifique de l'eau est particulièrement élevée, pour le fer par exemple, elle ne vaut que 0.44 J·°C^-1·g^-1, raison pour laquelle, les objets en fer chauffent très vite!

Exercice 1: On fournit 17.9 kJ de chaleur à 500 g d'eau contenue dans un calorimètre. Calculer:
a) L'augmentation de la température.
b) La température finale si la température initiale est de 22 °C   

Exercice 2: On brûle 3.3 g de butane (C₄H₁₀) dans un calorimètre contenant 500 g d'eau. Cette réaction fait augmenter la température de l'eau de 34.3 °C.
a) Quelle est la chaleur dégagée au cours de l'expérience?
b) Quelle est la chaleur de réaction du butane en kJ/g?
c) Quelle est la chaleur de réaction du butane en kJ/mol?   

Exercice 3: Lorsqu'on met 25.0 g d'un métal à 90.0°C dans 50 g d'eau à 25 °C, la température de l'eau monte jusqu'à 29.8°C. Quelle est la capacité calorifique de ce métal? (capacité calorifique de l'eau 4.184 JK^-1g^-1)