Sommaire
1Rappeler l'expression de l'énergie transférée lors d'un changement en fonction de la masse du corps et de l'énergie massique du changement d'état 2Isoler la masse 3Repérer les grandeurs données 4Convertir, éventuellement, l'énergie transférée 5Effectuer l'application numérique Ce contenu a été rédigé par l'équipe éditoriale de Kartable.
Dernière modification : 01/06/2026 - Conforme au programme 2025-2026
L'énergie transférée lors d'un changement d'état et l'énergie massique du changement d'état permettent de déterminer la masse du corps subissant le changement d'état.
Lors de la solidification de l'échantillon d'aluminium, l'énergie libérée est 1{,}99.10^5 \text{ J}.
Déterminer la masse d'aluminium subissant ce changement d'état.
Donnée : L'énergie massique de solidification de l'aluminium est E_{m\text{ solidification}} = 398 \text{ kJ} . \text{kg}^{-1}.
Rappeler l'expression de l'énergie transférée lors d'un changement en fonction de la masse du corps et de l'énergie massique du changement d'état
On rappelle l'expression de l'énergie transférée lors d'un changement en fonction de la masse m du corps et de l'énergie massique du changement d'état.
L'expression de l'énergie transférée E lors d'un changement en fonction de la masse m du corps et de l'énergie massique E_m du changement d'état est la suivante :
E = m \times E_{m}
Isoler la masse
À partir de la relation précédente, on isole la masse du corps subissant le changement d'état.
On a :
E = m \times E_{m} \Leftrightarrow m = \dfrac{E}{E_{m}}
Repérer les grandeurs données
On repère les grandeurs données parmi l'énergie transférée et l'énergie massique du changement d'état.
Ici, l'énoncé donne :
- l'énergie transférée, E=1{,}99.10^5 \text{ J} ;
- l'énergie massique de fusion de la glace, E_{m\text{ fusion}} = 398 \text{ kJ} . \text{kg}^{-1}.
Convertir, éventuellement, l'énergie transférée
Le cas échéant, on convertit l'énergie transférée donnée afin qu'elle soit exprimée avec la même unité d'énergie que celle qui est utilisée dans l'unité de l'énergie massique.
Ici, l'énergie massique est exprimée en \text{kJ.kg}^{-1}, l'énergie transférée doit donc être exprimée en kilojoules (\text{kJ}). Étant donnée que l'énergie transférée donnée est exprimée en joules (\text{J}), il faut la convertir :
E=1{,}99.10^5 \text{ J} = 199 \text{ kJ}
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique, la masse obtenue étant exprimée avec la même unité de masse que celle utilisée dans l'unité de l'énergie massique et devant être écrite avec le même nombre de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.
Ici, l'énergie massique étant exprimée en \text{kJ.kg}^{-1}, la masse obtenue sera exprimée en kilogrammes (\text{kg}).
D'où :
m_{\text{(kg)}} = \dfrac{199}{398}
m = 0{,}500 \text{ kg}