La présence de NaCl sous forme aqueuse dans leau affecte-t-elle la capacité thermique spécifique de leau?


Meilleure réponse

Vous devez partir de la façon dont le NaCl sest dissous dans eau. Le processus physique de dissolution nécessite la perturbation de la cristallinité du NaCl (s), la perturbation de la liaison hydrogène dans leau liquide et la séparation des ions Na + et Cl- – tous ces processus nécessitent un apport dénergie (endothermique). La réaction dhydratation des ions Na + et Cl- pour former des ions Na (H2O) n + et Cl (H2O) – hydratés libère de lénergie (exothermique). Globalement, la dissolution de NaCl (s) dans H2O (l) est un processus endothermique, nécessitant un apport dénergie. Cette énergie supplémentaire est déjà présente dans une solution aqueuse de NaCl en excès par rapport à ce qui est présent dans H2O pur.

Lorsque vous comparez la capacité thermique dune solution aqueuse de NaCl par rapport à H2O pur à une température donnée, vous trouverez que pur leau peut conserver une plus grande quantité dénergie quune solution aqueuse de NaCl. Lexcès est égal à la somme des énergies de dissolution et dhydratation décrites ci-dessus.

Réponse

Au début, cela ma surpris, jai donc creusé un peu plus loin. Il est bien connu que lajout dun soluté à leau élèvera son point débullition, donc, à première vue, il devrait prendre plus de temps à bouillir. Mais jai finalement appris que la capacité calorifique de leau est également diminuée par le soluté, le sel dans ce cas, en restreignant les degrés de liberté que les molécules deau ont pour la vibration et la rotation. Une chaleur spécifique inférieure signifie une augmentation de température plus importante pour un apport dénergie donné. Pour la même puissance absorbée, augmentation plus rapide de la température. Comment le sel modifie-t-il la capacité thermique spécifique de leau? | Socratique

Les ions sodium et chlore se dissocient dans leau, se nichent dans les espaces entre les molécules H2O et forment des liaisons faibles avec elles. Cest ce qui limite leurs mouvements lorsque de lénergie est ajoutée.

On pourrait également sattendre à ce que le remplissage des espaces intermoléculaires avec des ions (rendant leau plus dense), puisse également augmenter la conductivité thermique, où les vibrations thermiques sont transmises plus efficacement de molécule en molécule.

Je nai trouvé aucune donnée à lappui. Mais merci pour une observation intéressante et votre question stimulante.

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