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LE VERRE
revanche, on élève la température d’un verre au-delà de la transition
vitreuse, la substance devient liquide et les atomes n’ont plus de position
fixe. Ils peuvent choisir à chaque température un site parmi plusieurs
correspondant à différents niveaux d’énergie. Dans un liquide, un apport
extérieur de chaleur sert d’une part à accroître l’amplitude des vibrations
atomiques, c’est-à-dire à élever la température et d’autre part à provoquer
des changements de sites atomiques conduisant à une structure plus
aérée (voir A.2). Ainsi la chaleur molaire est augmentée d’un terme
« configurationnel » et peut donc prendre des valeurs dépassant celle prévue par la loi de Dulong et Petit.
La forte variation de la chaleur molaire en fonction de la température
au cours de la transition vitreuse permet une détermination facile de T G
par les techniques calorimétriques ATD ou DSC (voir A.2).
Dans la pratique, la grandeur la plus utile est la chaleur massique c
qui est la quantité de chaleur qu’il faut apporter à un kilogramme de la
substance pour élever de un degré sa température. Pour la silice, c = C/0,06,
si c est exprimé en J.kg
–1 .K
–1 et C en J.mol
–1
.K
–1 . La chaleur massique c
varie peu d’un verre à l’autre. La figure 4.2 montre les résultats expérimentaux obtenus par calorimétrie sur un verre sodocalcique [81]. Audessous de T G , c pour ce verre varie en fonction de la température suivant
l’équation empirique :
c = 909,81 + 0,34682 T – 1,7641.10
7 T
–2
c étant exprimé en J.kg
–1
.K
–1 et T en K. À 300 K on trouve c = 818 J.kg
–1
.K
–1
.
Fig. 4.1. Variation de la chaleur molaire de la silice en fonction de la température.