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2-07 TP7.2 Pouvoir calorifique

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2nde
www.pichegru.net
2016
TP 7.2 : Pouvoir calorifique de la cire de bougie et de l’éthanol
Compétence(s)
Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence l’effet thermique d’une transformation chimique ou physique.
Beaucoup de réactions chimiques libèrent de la chaleur. C’est le cas
notamment des combustions, utilisées principalement pour produire de
l’énergie dans les moteurs thermiques.
I. L’éthanol
Travail demandé
Réaliser le montage suivant :
Problématique
Tous les combustibles dégagent-ils, à masse égale, la même
quantité d’énergie ?
Document 1 : Énergie et température de l’eau
thermomètre
Lorsqu’une masse m d’eau reçoit une énergie Q sous forme de chaleur,
sa variation de température ∆θ est proportionnelle à l’énergie reçue.
Q = m·c·∆θ
m : masse d’eau (gramme)
c : capacité calorifique de l’eau 4,18 J·g-1·ºC-1
Q : énergie (joule)
∆θ : augmentation de la température (ºC)
erlenmeyer contenant 50
mL d'eau
Document 2 : La cire de bougie
La cire de bougie est principalement constituée de stéarine, un
triglycéride de formule C57H110O6.
Mesurer la température initiale de l’eau.
Mesurer la masse initiale de l’ensemble {éthanol + brûleur}
Chauffer l’eau jusqu’à 60 à 65 ºC
Exploitation
Quelle est l’énergie qui a été transférée à l’eau ?
Q = m·c·∆θ = 50×4,18×45 = 9400 J ____________________________
Quelle est la masse d’éthanol brûlée ?
1,04 g ____________________________________________________
Quelle est l’énergie communiquée à l’eau par gramme d’éthanol brûlé ?
9400 / 1,04 ≅ 9000 J·g-1 ______________________________________
Document 3 : L’éthanol
II. La stéarine
L’éthanol, ou alcool éthylique, est un alcool de formule semidéveloppée CH3-CH2-OH. C'est un liquide incolore, volatil, inflammable
et miscible à l'eau en toutes proportions.
Travail demandé
Réaliser une expérience similaire permettant de répondre à la
problématique.
Faire brûler la bougie dans une petite coupelle pour éviter de perdre
de la cire sur la table.
Exploitation
Quelle est l’énergie qui a été communiquée à l’eau ?
Q = m·c·∆θ = 50×4,18×35 = 7300 J ____________________________
Quelle est la masse de cire brûlée ?
0,5 g _____________________________________________________
Quelle est l’énergie communiquée à l’eau par gramme de cire brûlée ?
7300 / 0,5 ≅ 14 600 J·g-1 _____________________________________
Conclusion
la Ford T pouvait fonctionner jusqu'en 1908 avec de l'éthanol pur
La cire de bougie a un pouvoir calorifique d’environ 1,5 fois celui de
l’éthanol. _________________________________________________
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