Étude expérimentale de la chaleur latente

1. 📌 L'essentiel

• La chaleur latente de fusion ($L_{fusion}$) correspond à l'énergie nécessaire pour faire passer une substance de solide à liquide à température constante.
• Lors d'une fusion, la température reste stable (température fusion) jusqu'à complète transition de phase.
• Le bilan d'énergie dans un système isolé permet de déterminer $L_{fusion}$ à partir des échanges thermiques.
• La formule de l'énergie échangée par l'eau : $\Delta E_{eau} = m_{eau} c_{eau}theta_f - \theta_{eau})$.
• La chaleur échangée par la cire inclut la chaleur sensible et la chaleur latente : $Q_{cire} = m_A c_{cire} (\theta_f - \theta_A) + m_A L_{fusion}$.
• La détermination expérimentale de $L_{fusion}$ se fait en mesurant les températures et masses, puis en appliquant le bilan énergétique.
• La chaleur latente de fusion de l’acide stéarique est attendue autour de 198 J/g.
• En métallurgie, la chaleur latente de fusion de l’acier est de 207 J/g, avec une capacité thermique massique de 0,46 J/g·K.
• La masse d’eau nécessaire pour solidifier 1 g d’acier à 20°C sans vaporisation est calculée à partir de l’énergie libérée lors de la solidification.
• L’écart relatif entre valeur expérimentale et attendue permet d’évaluer la précision de la mesure.