Thermodynamique

[MagicFalco]

bonsoir à tous,

je bloque sur un petit exo de thermodynamique sur les variations d'entropie

voici l'énoncé,

on fait passer 10g d'eau à 25°C à - 10°C de façon réversible.

donnés : Cp ( H20 solide) = 37,6 J/mol/K
Cp (H20 liquide) = 75,2 J/mol/K
delta Hfusion (H20 solide) = 6kJ/mol ) a 0°C
1) Définissez le terme réversible employé pour cette expérience

donc la déja je ne comprends pas comment cela est possible : en effet à -10°C l'eau est gelé alors comment se pourrait-il que dans les memes conditions de température et de pression celle- ci redevienne liquide?

2) Calculer la variation d'entropie de l'eau correspondant à cette transformation

j'ai écrit que

variation d'entropie = dp/T
or dq = masse. capacité calorifique . dT

donc ds = m.Cp.dt/T

dans notre cas comme une variation de température on a
variation entropie = m.Cp. intégrale (de 208,15 à 263,15K) de dt/T
et donc
variation entropie = m.Cp. log(208,15/263,15)

mon problème est que je ne sais pas qu'elle valeur de Cp utilisée. De plus, mon raisonnement semble être incohérent étant donné que je n'utilise pas toutes les données de l'énoncé

merci pour vos réponses

[maurice]

Un refroidissement (ou un échauffement) réversible est quelque chose de difficile à faire en pratique. Il faut que le bain extérieur servant au refroidissement soit à une température la plus proche possible de la température intérieure. Il faudrait donc refoidir d'abord avec un bassin d'eau à 24°C, et attendre que ton échantillon passe de 25°C à 24°C, puis changer de bain extérieur et prendre un bain à 23°C, atteindre de nouveau que ton échantillon soit refroidi à 23°C. Et changer à nouveau de bain, pour prendre un bain à 22°C, etc.

Ensuite tu poses que ton Delta S est la somme de trois termes :
1. Delta S de l'eau = Intégrale de (75.2 J/mol)/T entre 298 et 273 K.
L'intégrale de Cp/T dT est Cp lnT.
Donc ton intégrale est : 75.2 lnT pris entre 298 et 273.
Ton intégrale vaut : 75.2 (ln 298 - ln 273) = 75.2 0.0876 = 6.59 J/mol
2. Delta S de fusion.
C'est : Delta H/T = 6000/273 = 22.0 J/mol
3. Delta S de la glace.
C'est le même calcul que pour l'eau, mais avec un autre Cp.
Vas-y tout seul !