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Niveau seconde
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construction d'un thermomètre à dilatation

Posté par
bronxx
19-05-10 à 12:12

on veut construire un thermomètre à dilatation de liquide indiquant des températures entre 0°C et 200°C.
Le thermomètre est relié à un tube fin. On envisage à priori d'utiliser de l'éthanol, du toluène ou du mercure dont les températures d'ébulition et de fusion sont données dans le tableau ci-dessous:
      
            fusion (°C)                 Ebulition (°C)
Ethanol       -34                           -78
toluène       -95                            +111
mercure        -39                           356

on tient compte que des variations du volume du liquide en négligeant celles de l'enveloppement du verre.
1/ Quel liquide choisir?
2/ le volume V du liquide varie avec la température °C, O (têta) selon la loi
V = Vo (1 + aO) avec a = 1,56*10e(-4)°Ce(-1)
le volume Vo du liquide O=0,00°C est égal au volume intérieur V du tube V = 25,000mm3 à 200°C, le liquide remplit tout le tube, Vo en cm3.
3/le tube a une section de surface S constante et une longueur l = 25,0 cm. calculer S. Montree que la hauteur x du liquide dans le tube est relié àà la température O(têta) par la loi:
x = aVoO/S
4/Quel est la sensibilité de l'appareil? ie la variation de x correspondant à une variation de 1°C?
5/ calculer la masse de liquide necessaire à la réalisation du thermomètre sachant qu'à 0°C la masse volumique du liquide est Po= 13,6g/mL.


voici ce que j'ai fait

1/ le liquide choisi sera le mercure car il se dilate mieux sous l'effet de la chaleur!

2/ Vo= V/ (1+ aO)
     = 0.025/(1+ 1.56*10e(-4)* 200)
   Vo= 0.024243cm3

3/ V= S*L
S=V/L
S= 0.001 cm2
??????
4/la sensibilité sera en utilisant la loi précédente de 0.04mm pour une variation de 1°C.

5/ la masse m= 0.330g.

svp, j'ai besoin de votre car je croire que demain à la première, le prof nous le donnera en interro.
je cale sur la question 3. POuvez, svp, vérifier ce que j'ai fait, merci.

Posté par
efpe
re : construction d'un thermomètre à dilatation 20-05-10 à 09:57

1) Comment sais-tu que le mercure se dilate mieux sous l'effet de la chaleur ... ?

La réponse pertinente repose sur l'utilisation du tableau qu'on te donne : le mercure est le seul des 3 à rester liquide sur la plage de température souhaitée.

3) Pour arriver au résultat attendu il faudrait faire :  V = Vo (1 + a.)
                                                         V-Vo = Vo.a.
Et poser ensuite S*x = V-Vo
x serait donc le hauteur dont monte le liquide par rapport à son niveau à 0°c ...

donc S*x = Vo.a.

d'où x = Vo.a. /S

Posté par
bronxx
re : construction d'un thermomètre à dilatation 21-05-10 à 09:57

merci beaucoup ELFE.

Posté par
bronxx
re : construction d'un thermomètre à dilatation 21-05-10 à 09:58

oups!!!ELPE, merci encore!

Posté par
efpe
re : construction d'un thermomètre à dilatation 21-05-10 à 13:52

en vrai c'est eFpe mais c'est pas grave ^^

de rien



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