Fusion et solidification : échange de chaleur latente

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Fusion = processus endothermique, demande de l'énergie. • Solidification = processus exothermique, libère de l'énergie. • Relation pour le calcul : Q = m L. • Chaleur latente massique L s'exprime usuellement en Jkg^-1. • Les chaleurs de fusion et de solidification sont opposées : L_s = -L_f.

Le cours

1. Énergie de changement d'état Le passage de l'état solide à l'état liquide, appelé fusion, nécessite un apport d'énergie thermique pour briser partiellement les liaisons intermoléculaires du cristal. Cette énergie est appelée chaleur latente de fusion ou enthalpie de fusion, notée L_f. 2. Équation du transfert thermique Pour une masse m de corps pur qui change d'état, la quantité d'énergie échangée (ou transfert thermique Q) à pression et température constantes est : Q = m L_f où Q est en joules (J), m en kilogrammes (kg) et L_f en joules par kilogramme (Jkg^-1). 3. Endothermique et exothermique La fusion est un processus endothermique : le système absorbe de la chaleur de l'extérieur (Q > 0). La solidification est un processus inverse, exothermique : le système libère de l'énergie (Q < 0). La chaleur latente de solidification est donc L_s = -L_f.

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