Exercices Thermo

[Domitille]

Comme promis voici quelques exercices..


ENONCE 1 :

Calculer la quantité de chaleur mise en jeu lors de la transformation faisant passer sous une pression constante de 1,013 bar, 1kg d'eau de l'état solide (glace) à 263K, à l'état gazeux à 390K.

Données sous 1,013 bar : Cp(H2O s) = 38 J.K-1/mol-1 ; Cp (H2O l) = 75 J.K-1/mol-1 ; Cp (H2O g) = 33 J.K-1/mol-1
(delta) fusion (H2O,273) = 6kJ/mol
(delta)vaporisation (H2O, 373K) = 40.6 kJ/mol
on rappelle : M (H2O) = 18 g/mol

[Domitille]

CORRIGE ENONCE 1 :

1kg solide (263K) ------> 1 kg liquide (273K) -----> 1kg gaz (373K) -----> 1kg gaz (390K)

(delta)H1 = passage de 1kg solide à 263 à 1kg solide à 273
(delta)H2 = fusion
(delta)h3 = passage de 1kg liquide à 273 à 1kg liquide à 373
(delta)H4 = vaporisation
(delta)H5 = passage de 1kg gaz à 373 à 1 kg gaz à 390

on calcule les (delta)H avec la formule suivante :

(intégrale) nCp dT

par exemple pour (delta)H1 on a :

(delta)H1 = 263(intégrale)273 n Cp dT
(delta)H1 = 1000/18 x 38(273-263) = 21.1 kJ

dans cet exercice, on nous donne la quantité d'eau (1kg) : il faut donc calculer le nombre de mole (n) : l'unité est donc en kJ et non kJ/mol.
si dans un énoncé on ne précise pas le nombre de mole : on calcule pour une mole (n=1) : l'unité est alors en kJ/mol.

(delta)H2 = n x (delta)H fusion = 333.3kJ
(delta)H3 = 416.6 kJ
(delta)H4 = 2255.6 kJ
(delta)H5 = 31.1 kJ

(delta)H de la réaction = somme de tous les (delta)H = 3057.4 kJ


(possible qu'il y ait des erreurs de calculs car on est vendredi :p)

[Domitille]

ENONCE 2 :

Le tableau suivant donne, pour différents composés, les enthalpies standard de formation (delta)f H à T1 = 298K, et les capacités calorifiques molaires à pression constante Cp supposées indépendantes de la température

Corps O2 (g) Cl2 (g) H2O (g) HCl (g)
(delta)fH (kJ/mol) 0 0 -241.81 -92.31
Cp (JK-1.mol-1 30.0 36.9 30.0 26.5

1).Calculer l'znthalpie standard (delta)rH à T1 de la réaction :

4 HCl (g) + O2 (g) ---> 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g)

2).Calculer l'énergie interne standard de cette réaction à 298K.
3). Déterminer l'enthalpie standard (delta)rH de cette réaction à T2=500K

[Domitille]

CORRIGE ENONCE 2 :

1). (delta)rH = (somme des (delta)H des produits) - (somme des (delta)H des réactifs)
attention de ne pas oublier les coefficients qu'il y a dans la réaction

(delta)rH = 2 x -241.81 + 2 x 0 -(4 x -92.31 + 0)
(delta)H = -114.38kJ/mol


2).
(delta)H = (delta)U + (delta)(PV)
(delta)H = (delta)U + (delta)(nRT)
(delta)U = (delta)H - (delta)(nRT)
(delta)U = -114.38 - 8.31 x 298 x -1 = -111.90 kJ/mol

n = 4 -5 = -1 : on soustrait les coeff des produits et les coeff des réactifs (2+2 - 4 - 1) : il ne faut pas oublier le coeff de O2 = 1



3). On connait (delta)H à 298. on cherche (delta)H à 500. comme il n'y a pas de changement d'état : loi de Krichhoff :

(delta)H à 500 = (delta)H à 298 + T1(intégrale)T2 de (delta)Cp . dT

(delta)Cp = 2 Cp (Cl2) + 2 Cp (H2O) - 4 Cp (HCl) - Cp (O2) = -2.2 JK-1.mol-1

(delta)H à 500 = -114.38.10^3 - 2.2(500-298) = -114.82 kJ/mol

ATTENTION : (delta)H à 298K : on a des kJ ; pour Cp : on a des joules. il faut donc faire attention que ces unités soient les memes (toutes en joules ou toutes en kJ)

[Domitille]

ENONCE 3 :

Calculer la variation d'entropie obtenue en transformant 2 moles de glace de -10°C en 2 moles d'eau à 25°C. La transformation est effectuée à pression constante P=1 bar.

sous 1 bar, on a :

Cp(H2O, s) = 38JK-1.mol-1 ; Cp (H2O,l)=75JK-1.mol-1
la chaleur latente de fusion de la glace à 0°C est L(fusion)=6kJ/mol

[Domitille]

CORRIGE ENONCE 3 :


H2O (s, -10°C) ------------> H2O (l, 0°C) -----------> H2O (l, 25°C)
(delta)S1 (delta)S3

(delta)S2 = fusion

(delta)S1 = 263(intégrale)273 de nCp dT / T
(delta)S1 = 2 x 38 ln(273/263) = 2.84 J/K ne pas oublier n (donné dans l'énoncé)

(delta)S2 = 2 x L(fus)/T = 12/273 = 43.96 J/K

(delta)S3 = 273(intégrale)298) de nCp dT / T
(delta)S3 = 2 x 75 ln(298/273) = 13.14 J/K

(delta)rS = somme de tous les (delta)S = 2.84 + 43.96 + 13.14 = 59.94 J/K

[Coca Cola Light]

Merci Domitille

[Domitille]

aléluiiaaaaa un remerciement !! lol mais de rien

[Luffy25]

Et ben pas très polis les gens !!!!

[Domitille]

ouais t'as vu alors que jme suis fais chier à taper tout ça :'(

[Coca Cola Light]

Bon merci x2 pour te faire plaisir


PS: Ah et je veux un nom pour la question du Partiel blanc sur l'hybridation de l'oxygene mouahahah ----> Vendetta

[mimi]

merciiii!! ^^ a jveux bien la reponse sur la molécule h2o ...

[Domitille]

hybridation sp3 car les doublets non liants doivent avoir la même énergie .... désolée je ne peux pas te dessiner le diagramme

[Domitille]

et si tu veux te venger sur Lhassane bon courage il est tellement gentil !

[mimi]

lhassane..lol... nn mais au pire jlui demanderé... il prend bien le tps d'expliquer quand mm et coriger...pas comme d'autre (dont je ne siteré mm pas le nom!) merci

[Domitille]

ah oui et qui ça ne prend pas le temps d'expliquer ? je veux un nom :p

[mimi]

lol ne prend pas le tps..ptetre un peu mais jdirais la prof de maths! park pour avoir un doc ou une explication en fin d ED c galere... du moment ou elle a pas dis.. TEMPS DE QUESTIONS ou la elle va vraiment prendre son temps

[Domitille]

ah ouf jai cru que tu parlais de moi :'( mdr pourtant jme suis dis jai expliqué le méthanol et tout enfin me voilà rassurée mdr

[mimi]

expdrnn alors tu vois j'y avais pas pensée du tt! pi de tte facon vs etes tuteurs vs pouvez pas non plus tt expliquez c'est pas vraiment votre boulot a plein temps mais bon...ceux qui sont prof.. ca bcp moin pardonable..;p

[Domitille]

http://www.chimix.com/an4/an40/bts/thermo1.htm

pour un peu plus d'exo de thermo ...

[Barjam]

Elle est quand même bien cette tutrice !!!
On l'applaudit s'il vous plait..
Si elle fait pas le record de moyenne en CPG cette année, je sais pas ce qu'il faut faire ^^

[Luffy25]

Ouaaah la classe Domitille ta vu y'a pas que moi qui veux te vouvouyer ==> "pi de tte facon vs etes tuteurs" Ah ah heureusement qu'on a la chance de l'avoir au tutorat de Bioch au deuxieme semestre !!!!
PS : merci pour le pti site avec les exos de thermo !
PS 2 : C'est toi qui a rajoute une pub pour maigrir en 7 jours sur le site ? :p ^^
Bonne fin de week end !!!

[mimi]

ouai pas mal les exos....on va pas s'ennuyer!

[Coca Cola Light]

PS 2 : C'est toi qui a rajoute une pub pour maigrir en 7 jours sur le site ? :p ^^
Bonne fin de week end !!!

Bizarre cette méthode de drague des tutrices Luffy enfin bref!!

[Luffy25]

On peut vraiment rien te cacher a toi !!!!

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