Étudier les transformations physiques dans une bouillotte autochauffante Problème

On s'intéresse au principe de dégagement de chaleur par une bouillotte « autochauffante ».

Ces bouillottes contiennent une solution aqueuse d'acétate de sodium en « surfusion ». Cela signifie que la solution est à l'état liquide bien qu'à une température inférieure à sa température de fusion, égale à 54 °C à pression atmosphérique. Lorsque l'utilisateur exerce une pression suffisante sur une pièce métallique, la solution d'acétate de sodium se solidifie en dégageant de la chaleur.

Quel changement d'état est exploité dans ces bouillottes ?

Une solidification

Une fusion

Une surfusion

Une sursolidification

Ce changement d'état est-il endothermique ou exothermique ?

Ce changement d'état est exothermique, car il libère de la chaleur.

Ce changement d'état est endothermique, car il libère de la chaleur.

Ce changement d'état est exothermique, car il absorbe de la chaleur.

Ce changement d'état est endothermique, car il absorbe de la chaleur.

Quelle est la relation donnant l'énergie libérée E par le changement d'état, la masse m de la solution et l'énergie massique E_m de solidification de la solution d'acétate de sodium ?

E = m \times E_m

E = \dfrac{m}{E_m}

E = \dfrac{E_m}{m}

E = E_m \times m^2

Quelle est alors l'énergie libérée par la solidification de 200 g de solution d'acétate de sodium ?

Donnée : L'énergie massique de solidification de la solution d'acétate de sodium est E_m = 150 \text{ J.g}^{-1}.

3{,}00 \times 10^4 \text{ J}

3{,}33 \times 10^6 \text{ J}

2{,}66 \times 10^3 \text{ J}

2{,}15 \times 10^7 \text{ J}