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Comprendre la méthode de calorimétrie

Comprendre la méthode de calorimétrie

Calorimétrie est une méthode de mesure du transfert de chaleur dans une réaction chimique ou d'autres processus physiques, tels que le changement entre différents états de la matière.

Le terme "calorimétrie" vient du latin calor ("chaleur") et grec métron ("mesure"), cela signifie donc "mesurer la chaleur". Les appareils utilisés pour effectuer des mesures calorimétriques sont appelés calorimètres.

Comment fonctionne la calorimétrie

La chaleur étant une forme d'énergie, elle suit les règles de conservation de l'énergie. Si un système est confiné dans une isolation thermique (en d’autres termes, la chaleur ne peut pas entrer ou sortir du système), toute énergie thermique perdue dans une partie du système doit être récupérée dans une autre partie du système.

Si vous avez un bon thermos à isolation thermique qui contient du café chaud, par exemple, le café restera chaud tant qu'il sera scellé dans le thermos. Si, toutefois, vous mettez de la glace dans le café chaud et que vous la refermez, vous constaterez que le café a perdu de la chaleur et que la glace a gagné de la chaleur… et a donc fondu, ce qui a eu pour effet de diluer votre café!

Supposons maintenant qu’au lieu d’un café chaud dans un thermos, il y avait de l’eau dans un calorimètre. Le calorimètre est bien isolé et un thermomètre est intégré dans le calorimètre pour mesurer avec précision la température de l'eau à l'intérieur. Si nous mettions ensuite de la glace dans l'eau, elle fondrait, comme dans l'exemple du café. Mais cette fois, le calorimètre mesure en permanence la température de l'eau. La chaleur quitte l'eau et pénètre dans la glace, la faisant fondre. Si vous surveillez la température sur le calorimètre, vous verrez alors la température de l'eau baisser. Finalement, toute la glace serait fondue et l'eau atteindrait un nouvel état d'équilibre thermique, dans lequel la température ne changerait plus.

À partir du changement de température dans l’eau, vous pouvez ensuite calculer la quantité d’énergie thermique nécessaire à la fonte de la glace. Et ça, mes amis, c'est la calorimétrie.