L'enthalpie de changement d'état, molaire ou massique, correspond à la quantité de chaleur indispensable à l'unité de quantité de matière (mole) ou de masse (kg) d'un corps pour qu'il change d'état; cette transformation ayant lieu à pression constante. Par exemple pour le passage de l'état liquide à l'état de vapeur on parlera d'enthalpie de vaporisation.

L'enthalpie échangée lors du changement d'état résulte de la modification (rupture ou établissement) de liaisons interatomiques ou intermoléculaires. Il existe trois états physiques principaux pour tout corps pur : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. Les liaisons sont plus fortes dans l'état solide que dans l'état liquide et ces liaisons sont quasi-absentes dans l'état gazeux. Il existe un quatrième état obtenu à particulièrement haute température où la matière se trouve sous la forme d'un plasma d'ions et d'électrons.

A titre d'exemple, l'eau bout à 100 °C sous la pression d'1 atmosphère (1atm = 101325 Pascal). L'enthalpie de vaporisation de l'eau, égale à la quantité de chaleur apportée pour transformer l'eau liquide en vapeur, est de 2257 kJ/kg.

Changement d'état

Au cours d'un changement d'état d'un corps pur, il y a une variation d'enthalpie et d'entropie du corps. Par exemple pour un corps de masse m passant de l'état 1 à l'état 2 à la température T₀

ΔH_{1, 2} = mL_{1, 2} et

Chaleur latente massique exprimée en J/kg

ΔH_{1, 2} Variation d'enthalpie en J

ΔS_{1, 2} Variation d'entropie en J/K

m masse en kg

T₀ Température en K

La chaleur latente massique de fusion des métaux est comprise entre 4 et 16 kJ/kg, sauf rare exception. Cette règle sert à connaître une valeur approchée de l'enthalpie de fusion, connaissant la température de fusion :

chaleur latente massique exprimée en J/kg

variation d'entropie molaire lors de la fusion en J/ (mol. K)

température de fusion en K

masse en kg

Enthalpie de fusion

L'enthalpie de fusion est l'énergie absorbée sous forme de chaleur par un corps quand il passe de l'état solide à l'état liquide à température et pression constantes.

Enthalpie de vaporisation

L'enthalpie de vaporisation d'un composé chimique est la différence d'enthalpie mise en jeu lors de la vaporisation d'une mole de ce composé.

Enthalpie de sublimation

L'enthalpie de sublimation, ou chaleur latente de sublimation, est l'énergie absorbée sous forme de chaleur par un corps quand il passe de l'état solide à l'état gazeux à température et pression constantes.

Histoire

On nommait jadis chaleur latente cette grandeur, en référence à la vision substantialiste de la chaleur (reconnue comme un fluide, une substance, immatérielle) qui était beaucoup répandue jusqu'au XIX^e siècle avec surtout les travaux de Joseph Fourier sur cette dernière.

Voir aussi

• Chaleur massique
• Enthalpie
• Enthalpie de fusion
• Enthalpie de vaporisation
• Enthalpie de sublimation
• Règle de Trouton (calcul empirique de l'enthalpie de vaporisation)
• Formule de Clapeyron
• Chaleur
• Calorimétrie

Référence

"Carburants et moteurs", J-C Guibet, Publication de l'Institut Français du Pétrole, ISBN 2-7108-0704-1

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