Énergie massique de changement d'état (chaleur latente)
Seconde générale · Physique-Chimie 2nde
À retenir
L'énergie massique de changement d'état (autrefois appelée chaleur latente), notée L, représente la quantité d'énergie thermique qu'il faut échanger avec un kilogramme (1 kg) d'un corps pur à sa température de transition pour qu'il change totalement d'état physique sous pression atmosphérique normale. Elle s'exprime en Jkg^-1 ou couramment en kJkg^-1. Elle dépend de la nature chimique du corps pur et de la nature de la transition de phase considérée (fusion, vaporisation, etc.). Pour une même espèce chimique, l'énergie massique de vaporisation est généralement beaucoup plus grande que celle de fusion (pour l'eau : L_vap 2260 kJ/kg contre L_f 334 kJ/kg), car vaporiser un liquide exige de rompre la totalité des interactions intermoléculaires pour isoler complètement les molécules à l'état gazeux.
Le cours
Énergie massique de changement d'état (chaleur latente) L'énergie massique de changement d'état (autrefois appelée chaleur latente), notée L, représente la quantité d'énergie thermique qu'il faut échanger avec un kilogramme (1 kg) d'un corps pur à sa température de transition pour qu'il change totalement d'état physique sous pression atmosphérique normale. Elle s'exprime en Jkg^-1 ou couramment en kJkg^-1. Elle dépend de la nature chimique du corps pur et de la nature de la transition de phase considérée (fusion, vaporisation, etc.). Pour une même espèce chimique, l'énergie massique de vaporisation est généralement beaucoup plus grande que celle de fusion (pour l'eau : L_vap 2260 kJ/kg contre L_f 334 kJ/kg), car vaporiser un liquide exige de rompre la totalité des interactions intermoléculaires pour isoler complètement les molécules à l'état gazeux. Astuce et méthode clé Rappelle-toi l'ordre de grandeur : faire évaporer 1 kg d'eau demande environ 7 fois plus d'énergie que de faire fondre 1 kg de glace ! C'est ce pouvoir d'absorption colossal qui rend la transpiration (sudation) si efficace pour rafraîchir le corps humain. Piège classique à éviter Prends garde aux unités lors des calculs : les énoncés donnent quasi systématiquement L en kJ/kg. Pour obtenir un résultat en joules (J), pense à multiplier par 10^3.
Dans ce chapitre
- Formes d'énergie : cinétique, potentielle, thermique du Collège
- Principe de conservation de l'énergie du Collège
- Distinction entre température et chaleur du Cycle 4
- Énergie et puissance : relation fondamentale E = P t
- Unités d'énergie : Joules (J) et Kilowattheures (kWh)
- Modes de transfert thermique : conduction, convection et rayonnement
- Énergie thermique Q échangée lors d'une variation de température : Q = m c T
- Capacité thermique massique c et inertie thermique de l'eau
- Énergie thermique échangée lors d'un changement d'état : Q = m L
- Énergie massique de changement d'état (chaleur latente)
- Bilan énergétique d'un système fermé : conservation et pertes
- Rendement de conversion énergétique : = E_utileE_fournie
- Isolation thermique et efficacité énergétique des bâtiments
- Bilan : Synthèse et méthode sur Transferts thermiques et énergie en Seconde