🥼 Activité n°5 {exp} : Mesure du coefficient de dilatation - [Chapitre : La température]

À l’aide du matériel à disposition, réaliser le protocole expérimental détaillé ci-dessous, permettant de déterminer le coefficient de dilatation volumique de l’eau.

1. Observer, mesurer et exploiter vos mesures.

2. Exploitation des résultats : Calculs pour arriver à répondre à la question posée.

3. Validation des résultats : Quelle valeur est la meilleure ? la vôtre ou celle du groupe d’à côté ? Avez-vous commis des erreurs ?

• Sur une balance préalablement allumée déposer un bécher. Tarer la balance ;

• Dans ce bécher, disposer un tube à essai gradué de 25 mL (vide) ;

• Tarer à nouveau la balance : elle indique alors 0 g ;

• Dans le tube à essais gradué de 25 mL, introduire 23 mL d’eau très précisément : La lecture du niveau se fera à niveau d’œil et le bas du ménisque doit être aligné sur la graduation (cf.  figure 1 ci-dessous). On note \(V_i\) ce volume initial d’eau ;

• Relever la masse d’eau indiquée par la balance. On note \(m_i\) la masse de ce volume d’eau initiale ;

• À l’aide de la sonde de température, mesurer la température de ce volume d’eau. On note \(\theta_i\) la température initiale de ce volume d’eau ;

• Enlever la sonde ;

• Retirer le tube à essai du bécher ;

• Disposer un tube à essai sec dans le bécher et tarer la balance : le dispositif est à nouveau prêt à recevoir un volume d’eau pour effectuer les mêmes mesures ;

• Remplir un bain-marie d’eau entre les jauges min et max autorisées ;

• À l’aide de la sonde de température introduite dans le bain-marie, contrôler la température ;

• Mettre en route le système de chauffage du bain-marie. Lorsque la température atteint environ 70°C, éteindre le bain-marie ;

• A l’aide d’un bécher (en faisant attention de ne pas vous brûler), prélever un volume d’environ 50 mL d’eau dans le bain-marie ;

• Assez rapidement (afin de conserver une température conséquente), introduire dans le tube à essais la même masse \(m_i\) d’eau  que lors de  la prise d’essais initiale afin d’avoir la même quantité d’eau ;

• Mesurer le volume d’eau correspondant. On note \(V_f\) ce volume. Et mesurer la température finale \(\theta_f\) ;

• Nettoyer et ranger votre paillasse telle que vous l’avez trouvée.