Bonjour à tous,

Tout d'abord merci de prendre le temps de lire ma requête.

Pour une expérience en laboratoire je doit calculer l'énergie nécessaire pour chauffer 1Kg de plastique à 400°C.

J'ai trouvé quelque chose mais je ne sais absolument pas si c'est bon.

Voici mon raisonnement :

Capacité thermique massique du polymère solide : C_S= 3200 J kg^-1K^-1.

Variation d'enthalpie massique de fusion : DH_f= 1,6 10⁵ J kg^-1.

Q₁ = m C_S (q_f - q ₁) + m DH_f.

On obtient donc :

Q₁ = 1*3200(400-10) + 1*1,6 10⁵ =1 408 000 J = 1408 KJ

Voilà si vous trouvez une erreur ou que mon raisonnement est incorrect n'hésitez pas !

Je ne suis pas expert dans le comportement des polymères, mais la température de fusion Tf ( lorsqu'elle existe c.a.d. pour les polymères semi-cristallins) doit être vraisemblablement sensiblement inférieure  à 400°C  ( pour la plupart, on est entre 120 et 250°, exceptionnellement on dépasse 300).
Donc de Tf à 400, il faudrait considérer la capacité thermique du polymère à l'état liquide .

En deçà de Tf, donc de 10 à Tf, on pourrait aussi se demander si Cs est constant, en particulier si la température de transition vitreuse est dans cet intervalle.  

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Edité par Sennacherib 6 décembre 2018 à 22:47:32

Salut,

en soit ton calcul est juste (dans la forme, j'ai pas vérifié les nombres), mais Sennacherib a tout dit, le comportement thermique des polymères c'est plus compliqué que celui de l'eau, donc c'est certainement un raisonnement un peut trop simple.

Après, suivant ton niveau d'étude et de comment et construit ton TP, peut être que c'est voulu ? Peut être que tu prends trop d'avance et que cette question tu devras y répondre avec une courbe de DSC obtenue pendant l’expérience ?

Sans plus de données, ça sera difficile de t'orienter.

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Edité par Akio 7 décembre 2018 à 10:32:21

Bonjour,

Tout d'abord merci à vous deux pour votre aide précieuse.

Je comprends donc qu'il faut travailler avec la capacité thermique du polymère à l'état liquide. De base mon polymère est solide et le but est de le passer à l'état gazeux. Auriez-vous une idée de site ou de livre ou je puisse trouver les valeurs de capacité thermique du polymère ?

Ensuite, comment puis-je savoir si Cs est constant ?

Cette expérience n'est pas un TP mais un projet scientifique pour plusieurs expositions. Je suis actuellement en 6ème en Belgique ( terminale en France). Il me faudrait une valeur assez précise si possible. Dois-je donc utiliser une autre formule ?

Merci d'avance,

Salut.

Comme on t'a expliqué, un polymère a un comportement plus compliqué que l'eau (ou que n'importe quel autre molécule simple covalente) quand on le chauffe.

Un polymère a l'état gazeux, ça n'existe pas (a ma connaissance du moins). Ils se dégradent tous au delà d'une certaine température. Ta question n'a donc pas vraiment de sens.

Après si tu veut quand même des chiffres, tu peux tenter ta chance dans le polymer data handbook (lien vers researchgate)

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Edité par Akio 23 décembre 2018 à 22:09:07