I la question posee








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titreI la question posee
date de publication26.03.2017
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TP de physique ( 2nde ) : Loi de Charles
Objectifs : - Proposer une expérience répondant à un objectif précis.

  • Réaliser le montage expérimental correspondant et faire l’expérience.

  • Analyser les résultats obtenus.

  • Utiliser l’Expérimentation Assistée par Ordinateur.



I ) LA QUESTION POSEE



Le volume et la quantité de matière d’un gaz étant fixés, existe-t-il une relation simple entre la pression du gaz et sa température ?
II ) L’EXPERIENCE PROPOSEE
a ) En plus de l’ordinateur, de la console ESAO 4 et du logiciel Généris vous disposez du matériel schématisé ci-dessous. Proposez une expérience qui devrait permettre d’apporter une réponse à la question posée (vous n’êtes pas obligé d’utiliser tout le matériel proposé).







Support Cristallisoir éprouvette graduée erlenmeyer









Chronomètre

ballon + chauffe ballon thermomètre tube à essai






bouchons simples ou à 1 ou 2 trous

b) Faire ci-dessous un schéma de l’expérience proposée

III ) LA REALISATION DE L’EXPERIENCE



a) Quelle(s) précaution(s) doit-on prendre pour faire une bonne mesure de température ?

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b ) Réaliser l’expérience en suivant les consignes de votre professeur et en utilisant le mode opératoire distribué.


IV ) EXPLOITATION DE L’EXPERIENCE


  1. Quel type de courbe obtient-on ? D’après la courbe P = f (T ) obtenue quelle égalité peut-on écrire entre P et T(cliquer 2 fois sur la courbe ).


  1. Quelle serait la température du gaz sous une pression nulle ? Cette température s’appelle le « zéro absolu » et est égale en théorie à –273,15°C. Cette valeur est-elle en accord avec la courbe expérimentale obtenue ? Pour le vérifier on réalisera un changement d’échelle. Dans le menu « affichage » sélectionner « représentation des courbes », introduire comme valeur minimum de la température la valeur – 300 °C, puis cliquer sur « OK ». A l’aide du pointeur déterminer l’abscisse du point de la courbe d’ordonnée P = 0.

Essayer d’expliquer la divergence éventuellement observée.
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  1. Dans l’échelle Kelvin, la température absolue T s’exprime par la relation T(K)=(°C) +273,15. Dans cette échelle la proportionnalité entre P et T est-elle vérifiée ?

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  1. Enoncer par une phrase la « Loi de Charles »

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Mode opératoire - Mode opératoire - Mode opératoire - Mode opératoire



a ) Réaliser le montage suivant :

b) Ouvrir le logiciel Généris
c) Tests et calibrage



  1. Dans le menu acquisition cliquer sur Tests et calibrages ou utiliser l’icône correspondant (voir annexe).

  2. Sélectionner la voie Pression et le calibre 200 000 Pa ( 2000 hPa ). Cliquer sur OK.


d) Paramètres d’acquisition





  1. Dans le menu acquisition cliquer sur paramètres ou cliquer sur l’icône correspondant ( voir annexe).

  2. Dans la fenêtre qui s’ouvre à l’écran sélectionner :




  • Voie en ordonnée : Pression ;

  • Mode d’acquisition : Manuelle sur X ;

  • Unité S.I : °C ;

  • Min : 0 Max : 150 ;

  • Nombre : 20


e ) Saisie des des mesures


  1. Mettre en marche le chauffe ballon.

  2. Chauffer jusqu'à ce qu la température de l’air dans l’erlenmeyer atteigne la température de 90 °C puis arrêter le chauffe ballon.

  3. Lorsque la température commence à baisser commencer la saisie des mesures. On fera une saisie de mesure chaque fois que la température aura baissé de 5°C ( ou 10 °C )

  4. Dans le menu acquisition cliquer sur lancement ou utiliser l’icône correspondant ( Voir annexe ).

  5. Dans la fenêtre qui s’ouvre à l’écran cliquer à nouveau sur acquisition.

  6. Entrer la valeur de la température puis cliquer sur « OK et suivante ». Lorsque la température a baissé de 5°C ( ou 10 °C ) entrer a nouveau la valeur de la température puis cliquer sur « OK et suivante », etc. Poursuivre les mesures jusqu'à ce que la température atteigne environ 30 °C.

  7. Tracer la courbe P = f( T ) pour cela dans le menu « traitement » cliquer sur « régression » puis « tracer ». Noter l’équation de la courbe. Cliquer sur « conserver » puis « terminer »



Il vaut mieux utiliser un petit erlenmeyer et le sortir du chauffe ballon avant de faire les mesures. On fera les mesures avec la température qui décroit.

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