Calculer l'énergie transférée lors d'une liquéfaction - Corrigé

Le butane, molécule de formule C₄H₁₀, est principalement utilisé comme combustible pour les réchauds de camping, les briquets et les lampes à gaz. Il est également utilisé comme propulseur dans les aérosols.

Données :

• la température de vaporisation du butane est de – 1 °C ;
  
• l'énergie massique de liquéfaction du butane est de .

1. Préciser l'état physique du butane à température ambiante.

2. Indiquer le caractère endothermique ou exothermique d'une liquéfaction.

3. Calculer l'énergie transférée lors de la liquéfaction de 300 g de butane à – 1 °C, en précisant le sens du transfert thermique.

Corrigé

1. À température ambiante, c'est-à-dire autour de 20°C, le butane se trouve sous forme de gaz, car la température ambiante est supérieure à sa température de vaporisation : .

2. Une liquéfaction correspond au passage de l'état gazeux à l'état liquide. Cette transformation libère de l’énergie vers l’extérieur : elle est exothermique.

3. Énergie transférée lors de la liquéfaction de 300 g de butane à – 1 °C :

La liquéfaction est une transformation exothermique : le butane libère une énergie d'environ 116 kJ vers l'extérieur.