Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

Le calorimètre est constitué d'un vase Dewar placé
dans un seau métallique. Sur le dessus se fixe un couvercle en bois recouvert
de formica, maintenu par deux pinces à bascule. A l'intérieur se place
une cuve en verre ou en aluminium, d'un diamètre inférieur à celui du Dewar, maintenu en place par une collerette en plastique qui s'appuie sur les
bords du Dewar. Le couvercle est percé de trois orifices qui permettent
d'introduire un thermomètre, un agitateur, et un réactif à l'aide d'une burette
fixée à un support extérieur. La réaction exothermique se déroule dans le vase
intérieur, isolé de l'extérieur par le Dewar.
Avant d'effectuer la mesure d'une chaleur de réaction
il faut d'abord déterminer la "valeur en eau" du calorimètre. Pour
cela on introduit dans le vase une masse connue d'eau. La température est
mesurée sur le thermomètre de précision au 1/50° ou au 1/100° de degré. Puis,
par l'ouverture centrale du couvercle, on verse une masse connue d'eau qui a été
chauffée à une température plus élevée, mesurée également avec grande
précision. Après agitation, la température dans le calorimètre se stabilise à
une valeur plus élevée que la température initiale. Le calcul fait intervenir
la relation bien connue en thermodynamique : chaleur gagnée = chaleur perdue. Cette relation permet de calculer une valeur m équivalente à une quantité d'eau qui
correspond à la chaleur emmagasinée par les divers accessoires du calorimètre.
Pour mesurer une chaleur de réaction, par exemple la
chaleur de neutralisation d'un acide fort par une base forte, on place dans le
calorimètre un volume connu d'un acide de concentration connu; puis, à l'aide de la
burette, on verse une solution titrée de soude en notant la température après
chaque addition. Après la neutralisation complète de l'acide, la température se
stabilise dans le calorimètre. Le tracé de la courbe : température = f (v base)
permet de déterminer l'élévation de température pour le nombre d'équivalents
acide mis en réaction et donc la chaleur de neutralisation pour une mole
d'acide.

Utilisation

Le calorimètre Dewar a été utilisé pour des travaux
pratiques dans le laboratoire de chimie de la faculté des sciences de
l'Université Catholique de l'Ouest à Angers.