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une chaleur de combustion (Figure 4). Le récipient central (la bombe), aux
parois résistantes, est rempli d’une quantité connue de réactif et d’un excès
d’oxygène, le tout à une pression relativement élevée. Une étincelle électrique
amorce la réaction explosive et la chaleur dégagée élève la température de la
bombe et du milieu environnant. Dans cette configuration, l’échantillon et
l’oxygène constituent le système, dont le volume est constant; la bombe et l’eau qui
l’entoure constituent le milieu extérieur. Pour calculer la quantité de chaleur émise
par la réaction, on a besoin de connaître la capacité calorifique du calorimètre,
c’est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de la
bombe et de l’eau qui l’entoure de 1 ˚C. On détermine cette quantité en mesurant
l’élévation de température occasionnée par une quantité connue d’énergie électrique
ou par une réaction dont on connaît déjà le dégagement de chaleur.
Agitateur
Fils de mise
à feu
Eau
Paroi
extérieure
isolée
Réservoir
en acier
Creuset
Bombe
en acier
Figure 4 Schéma d’un calorimètre à combustion
En remplaçant w par sa valeur -P∆V, ∆E s’écrit :
∆E q P∆V
(Éq.3)
À volume constant, ∆V 0 et q q v
∆E q v
La chaleur de réaction à volume constant est égale à la variation de l’énergie
interne du système.
Une réaction s’effectue à pression constante, lorsqu’elle se produit, par
exemple, dans un récipient ouvert soumis à la pression atmosphérique réputée
constante pendant le temps de la réaction.
Soit q p
, la chaleur de réaction à pression constante, P. On a
∆E q p
P∆V
d’où l’on tire
q p
∆E P∆V
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