A.1.1.

Un matériau organique est
un matériau à base de carbone.

A.1.2.

Lorsque la température de la pièce descend,
le MCP se solidifie. Ce changement d’état étant exothermique, il libère de l’énergie
thermique dans la pièce.

La solidification du MCP permet donc d'amortir le refroidissement (et à l'inverse, sa fusion agirait comme un amortisseur à réchauffement).

A.1.3.1.

Lors de la solidification de l’heptadécane, l’énergie d’agitation des molécules devient suffisamment faible par rapport à l’énergie intermoléculaire de liaison pour que les molécules ne puissent plus se déplacer librement. On passe d’un état compact désordonnée à un état compact ordonné.

A.1.3.2.

Le changement d’état a lieu au niveau du palier sur le graphique. Sa température est de 24°C.

A.1.4.

Bilan énergétique :

Dans le calorimètre, supposé isolé, la variation globale d’énergie est nulle (ce qui revient à dire que l’énergie cédée par l’eau vaut l’énergie utilisée par l’heptadécane pour fusionner). (1 pt)

Or $\Delta U_{heptadécane} = m\times l_f$     (1 pt)

On en déduit $\Delta U_{eau} = m\times l_f$

$ \begin{aligned} \Rightarrow l_f &= \frac{\Delta U_{eau}}{m}\\ &= \frac{\pu{3,52E3 J}}{\pu{15E-3 kg}}\\ &= \pu{235E3 Jkg-1}\\ &= \pu{235 kJkg-1} \end{aligned} $

(1 pt)

A.1.5.

Les énergies massiques de changements d’état des deux MCP sont sensiblement les mêmes.

Par contre, l'heptadécane a l'avantage d'une température de changement d'état plus proche des températures usuelles d'un intérieur et comme son effet d'atténuation des variations de température se fera surtout sentir autour de sa température de changement d'état, on devrait plutôt conseiller l'utilisation de l'heptadécane.

Cependant l’octadécane peut s’avérer utile non pas pour amortir un refroidissement mais au contraire pour atténuer un réchauffement.

Dans une zone géographique soumise aux grosses chaleur (bientôt partout), on pourrait donc aussi conseiller l'octadécane.

Rq: en pratique, on incorpore
plusieurs MCP différents.