Énergie chimique et pouvoir calorifique de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• L'énergie chimique libérée par combustion s'écrit Q = m PC. • Q est l'énergie en joules (J). • m est la masse en kilogrammes (kg). • PC est le pouvoir calorifique en Jkg^-1.

Le cours

1. Pouvoir calorifique Un combustible stocke de l'énergie chimique dans les liaisons entre ses atomes. Lors d'une combustion, ces liaisons sont rompues et remplacées par celles, plus stables, du dioxyde de carbone et de l'eau : la différence est libérée sous forme de chaleur. Le pouvoir calorifique PC d'un combustible est l'énergie thermique libérée par la combustion complète d'un kilogramme de ce combustible. Il s'exprime en joules par kilogramme (Jkg^-1), le plus souvent en MJkg^-1. 2. Énergie libérée L'énergie libérée Q lors de la combustion d'une masse m de combustible est proportionnelle à cette masse : Q = m PC Exemple : 0,50\,kg de méthane (PC 50\,MJkg^-1) libère Q = 0,50 50 = 25\,MJ. 3. Ordres de grandeur • Bois sec : environ 15 à 18\,MJkg^-1 ; charbon : 25 à 30\,MJkg^-1. • Essence, gazole : environ 43\,MJkg^-1 ; butane, propane : environ 46\,MJkg^-1. • Méthane : environ 50\,MJkg^-1 ; dihydrogène : environ 120\,MJkg^-1. 4. Différence PCI et PCS On distingue le PCI (pouvoir calorifique inférieur), pour lequel l'eau produite reste à l'état de vapeur, et le PCS (pouvoir calorifique supérieur), pour lequel l'eau est condensée et libère en plus sa chaleur latente : le PCS est donc plus grand que le PCI. Les moteurs et les chaudières sans condensation rejettent l'eau sous forme de vapeur : on utilise alors le PCI.

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