Calorimetre

Calorimetre

Calorimètre

Un calorimètre de réaction

Le calorimètre est un appareil destiné à mesurer les échanges de chaleur (énergie calorifique, du latin calor signifiant chaleur). Cet échange peut se produire entre plusieurs corps, mettre en jeu des changements d'état ou des réactions chimiques. Le calorimètre constitue un système thermodynamique isolé, ce qui implique qu'il n'y a pas d'échange de matière et d'énergie (travail ou chaleur) avec le milieu extérieur. Néanmoins, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas des transferts de chaleur entre les différentes parties de l'ensemble calorimétrique (composés objets de l'étude, accessoires et paroi du calorimètre...).

Sommaire

Types de calorimètres

Le calorimètre à glace d'Antoine Lavoisier et Pierre Laplace en 1783.

Ce sont principalement, selon la nature des composés et des transformations étudiés des appareils adaptés :

  • aux transformations mettant en jeu uniquement des phases condensées (liquides ou solides), on utilise un calorimètre à pression constante (en contact avec la pression atmosphérique). Les chaleurs échangées au sein du calorimètre entre les différents sous-systèmes, sont alors égales à la variation de la fonction d'état enthalpie ΔH = QP.
  • aux réactions chimiques mettant en jeu des gaz, on utilise une bombe calorimétrique à volume constant pour éviter le départ de matière (sous forme de gaz) du calorimètre. Les chaleurs échangées au sein de la bombe sont égales dans ce cas, à la variation de la fonction d'état énergie interne ΔU = QV.

Pour pouvoir déterminer une chaleur de transformation ou de réaction il ne faut pas qu'elle dépende de la manière de procéder. Il faut donc que cette chaleur soit égale à la variation d'une fonction d'état.

Un nanocalorimètre a été mis au point par l'Université de Montréal (Canada)[1] pour mesurer les échanges de chaleur à l'échelle des molécules et des nanostructures sur une surface ordonnée.

Voir aussi

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Notes et références

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