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Mise en évidence de l'effet thermique d'une transformation physique ou chimique

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Objectifs

Une transformation physique ou chimique s’accompagne souvent d’un dégagement ou d’une absorption d’une certaine quantité de chaleur. Nous allons grâce à des exemples mettre en évidence ces effets thermiques.

1. Effet thermique observé lors d'une transformation physique

a. Définition

Une transformation physique correspond à un changement d’état de la matière.

Il existe 3 états de la matière : solide, liquide et gaz.
Le passage entre ces 3 états correspond à une transformation physique que l’on peut résumer selon le schéma suivant :

La fusion, la sublimation et la vaporisation consomment de la chaleur.
A l’inverse, la solidification, la condensation et la liquéfaction en libèrent.

b. Exemples

Lorsque de la glace fond à température ambiante, elle a utilisé la chaleur de l’environnement pour changer d’état : c’est la fusion. De la même façon, si vous déposez de l’éther liquide sur votre main, ce solvant va utiliser la chaleur de votre main pour s’évaporer d’où une sensation de froid.

2. Effet thermique observé lors d'une transformation chimique

a. Définition

Lors d’une réaction chimique, des réactifs disparaissent et de nouveaux produits apparaissent. Ceci est possible car les liaisons chimiques des molécules de réactifs se sont rompues dans un premier temps, puis de nouvelles liaisons chimiques se créent pour conduire en définitive aux produits.

Pour casser les liaisons, un système chimique a besoin d’un apport en énergie. On dit qu’il absorbe de l’énergie. En revanche, pour former des liaisons, un système chimique libère de l’énergie.

• Lorsqu’une réaction chimique consomme de l’énergie, on dit qu’elle est endothermique.
• A contrario, lorsqu’elle libère de l'énergie, la réaction est exothermique.
• Une réaction chimique qui globalement ne consomme ni ne libère aucune énergie est une réaction athermique.

b. Exemples

La réaction chimique la plus connue fournissant de l’énergie thermique est la combustion des glucides : C’est une réaction d’oxydation se produisant par exemple dans l’organisme d’un sportif lors d’une activité physique et permettant la contraction de ses muscles.

Voici l’équation chimique relative à la combustion du glucose :

L'essentiel

On peut observer lors d’une transformation physique ou chimique, une libération ou une consommation de chaleur ou d’énergie. On appelle cela un effet thermique.
Ces effets thermiques sont observés chez les sportifs lors de la combustion des glucides, ils sont largement utilisés aussi dans la vie courante notamment les transformations physiques des fluides frigorigènes dans les réfrigérateurs, congélateurs pour maintenir au froid les aliments.

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