Dépôt par variation sous vide

[Camille 1°S]

Pour recouvrir un pendentif d'une fine couche d'or, un bijoutier doit vaporiser le précieux métal dans une enceinte sous vide. Le métal doit d'abord fondre, puis se vaporiser pour ensuit se déposer sur le pendentif.
J'ai trouvé qu'il faut 13,42 J d'énergie pour chauffer 0?10 g jusqu'à sa température de fusion.
Puis j'ai trouvé qu'il faut 83,21 J pour faire fondre cette masse d'or solide à cette température.
Ensuite j'ai trouvé qu'il faut 1,14 J pour chauffer sous vide 0,10 g d'or liquide de la température de fusion à la température de vaporisation.
Enfin, j'ai trouvé qu'il faut 27 720 J pour vaporiser sous vide cette masse d'or liquide en restant à cette température.
Mes questions sont les suivantes :
En déduire l'énergie thermique minimale pour vaporiser sous vide 0,10 g d'or à 24°C.
En suivant la démarche analogue, calculer l'énergie thermique nécessaire pour vaporiser, à pression atmosphérique, la même masse d'or métallique initialement à 24°C.
Données :
Température de fusion : 1064°C
Température de vaporisation :
- sous vide : 1132°C
- à pression atmosphérique : 2856°C
Capacité thermique à l'état solide
Capacité thermique à l'état liquide
Energie massique de fusion
Energie massique de vaporisation

[SoS(24)]

Bonjour Camille,

Je ne peux pas vérifier vos calculs car vous ne m'avez pas donné toutes les valeurs mais votre démarche semble correcte.

- Pour répondre à votre question 1 : En déduire l'énergie thermique minimale pour vaporiser sous vide 0,10 g d'or à 24°C.
Il suffit d’additionner toutes les énergies que vous avez calculé.

- En ce qui concerne la question 2 : En suivant la démarche analogue, calculer l'énergie thermique nécessaire pour vaporiser, à pression atmosphérique, la même masse d'or métallique, il faut refaire le calcul de l'énergie pour chauffer à pression atmosphérique, 0,10 g d'or liquide de la température de fusion (1064°C) à la température de vaporisation (2856°C ).

Vous y êtes presque.
Bon courage.

[Camille 1°S]

Je vous remercie de votre claire et précise elle m'a beaucoup aidé

[SoS(24)]

C'est avec grand plaisir Camille.
Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à revenir sur le forum.
A bientôt.

[Arthur]

Je ne comprends pas

[SoS(32)]

Bonjour,

Pouvez-vous être plus clair dans votre explication de ce que vous ne comprenez pas ?

[Arthur]

comment fait on pour trouver 83 J pour la deuxieme question ca me parait bizarre

[SoS(32)]

Pour le détail du calcul, c'est difficile de vous répondre car les valeurs n'ont pas été données.
Cependant, en ce qui concerne la formule à appliquer, il suffit de faire Q = m*(énergie massique de fusion)
En effet après recherche, l'énergie massique de fusion de l'or est de 64000 J/kg soit 64 J/g, l'énergie de fusion devrait donc être 0,1*64 = 6,4 J et non pas 83 J
La valeur de vaporisation me parait incorrecte aussi puisque l'énergie de vaporisation de l'or est de 1650 J/g ce qui donne donc 165 J pour vaporiser 0,1g d'or.
Les énergies de variations de température semblent correctes.

[Arthur]

C'est bien ce que je pensais merci de me conforter dans mon idée!
Mais je pense que vous avez fait une erreur car la valeur de la masse est dans l'enonce en g alors que dans la formule elle doit etre en kg.

[Arthur]

Je vous donne les donnees:
Temperature de fusion: 1064 C
Temperature de vap sous vide: 1132 C
Temperature de vap a pression atmospherique: 2856 C
Capacite thermique a l etat solide: 129 J.kg.K
Capacite thermique a l etat liquide: 168 J.kg.K
Energie massique de fusion: 64,9 kJ.kg
Energie massique de vaporisation: 1650 kJ.kg

[Arthur]

Je vous donne les donnees:
Temperature de fusion: 1064 C
Temperature de vap sous vide: 1132 C
Temperature de vap a pression atmospherique: 2856 C
Capacite thermique a l etat solide: 129 J.kg.K
Capacite thermique a l etat liquide: 168 J.kg.K
Energie massique de fusion: 64,9 kJ.kg
Energie massique de vaporisation: 1650 kJ.kg

[Arthur]

Je vous donne les donnees:
Température de fusion: 1064 C
Temperature de vap sous vide: 1132 C
Temperature de vap a pression atmospherique: 2856 C
Capacite thermique a l etat solide: 129 J.kg.K
Capacite thermique a l etat liquide: 168 J.kg.K
Energie massique de fusion: 64,9 kJ.kg
Energie massique de vaporisation: 1650 kJ.kg

[SoS(32)]

Merci pour les données, c'est bien ce que j'avais trouvé.

Non je n'ai pas fait d'erreurs tant que je suis cohérent dans les unités c'est bon.
En effet, j'ai mis l'énergie de changement d'état en J/g donc je peux multiplier par des g pour avoir l'énergie en Joules. Si je laisse l'énergie en J/kg alors il faut la masse en kg.
voilà !

[Arthur]

Oui je vois mais seulement les unites sont en kj

[SoS(32)]

Eh bien en fait si vous avez des kJ/kg et que vous voulez des J/kg, vous multipliez par 1000.
SI vous voulez des J/g, vous divisez par 1000 , cela revient donc au même. Des kJ/kg sont équivalents à des J/g.