chimie (seconde) · Chapitre 5 · Exercice de TD

Fondre puis vaporiser la même eau

Transformations Physiques et Nucléaires · Changements d'état et transferts thermiques · niveau 2

Énoncé

On dispose d'une masse $m = 500 g$ d'eau.

Données : énergie massique de fusion de la glace $L_{fus} = 3, 34 \times 1 0^{5} J/kg$ ; énergie massique de vaporisation de l'eau $L_{vap} = 2, 26 \times 1 0^{6} J/kg$ .

1. Calculer l'énergie thermique à fournir pour faire fondre entièrement $500 g$ de glace à $0^{\circ} C$ .
2. Calculer l'énergie thermique à fournir pour vaporiser entièrement $500 g$ d'eau liquide à $100^{\circ} C$ .
3. Comparer les deux valeurs et interpréter la différence à l'échelle des molécules.

Corrigé de la question 1

On convertit la masse : $m = 500 g = 0, 500 kg$ .

1. $Q_{fus} = m \times L_{fus} = 0, 500 \times 3, 34 \times 1 0^{5} = 1, 67 \times 1 0^{5} J$ , soit $167 kJ$ .

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. Calculer l'énergie thermique à fournir pour vaporiser entièrement $500 g$ d'eau liquide à $100^{\circ} C$ .

Élève

Pour la question 2, je pense qu'il faut utiliser la même formule que pour la 1, mais avec $L_{vap}$ à la place de $L_{fus}$ . C'est ça ?

Oui, la relation $Q = m \times L$ reste valable pour un changement d'état. Avant de calculer, dis-moi : dans quelle unité doit être la masse pour que le résultat soit en joules ?

Élève

En kilogrammes, comme dans la question 1. Donc $m = 0, 500 kg$ .

C'est bien ça. Maintenant pose le calcul avec $L_{vap} = 2, 26 \times 1 0^{6} J/kg$ . Attention au sens de l'opération : que multiplie quoi ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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