26 - ETUDE DE LA COMPRESSIBILITE
ISOCHORE DE L'AIR - LOI DE CHARLES
(26.PH2)
Programme 1994, Classe de 3
èmePhysique. Propulsion et moyens de transport.
2. Pression et flottaison
2.2. Mesure de la pression d'un gaz à l'équilibre
On attend que l'élève sache :
-
- que pour une masse fixée de gaz, les grandeurs pression, volume,
température ont des variations liées.
Principe
Mesurer la température et la pression d'une masse gazeuse contenue dans un ballon, à l'aide d'une sonde de température et d'un capteur de pression, reliés à un système d'acquisition de données par ordinateur (ex. SYSAM d'EUROSMART).
Dispositif expérimental
Ballon de 250mL
robinet 3 voies
bain-marie électrique 2,5L (ex. 591 004 P Jeulin) ou bécher et thermoplongeur
système d'agitation
capteur différentiel de pression STTL / 01 / D1
sonde de température ST 01
micro-ordinateur et SYSAM d'EUROSMART
(Cette expérience exige une très grande étanchéité au niveau du robinet 3 voies ; utiliser de la graisse à vide).
Réglages :
Voies A / D
Voie 2 : nom : Température / unité : °C / couleur, style , fenêtre : sans importance /
ampli : 20 / décal : 0 / mode : AUTO / calibre : 0 à + 10,24V
Voie 3 : nom : Tension / unité : volt / couleur : rouge / style : + + + + / fenêtre 1 /
ampli : 1 / décal : 0 / mode : AUTO / calibre : 0 à + 10,24V
Acquisition
Réglages Acquis. / points : 40 / durée : 20s / moyenne : 64 / les autres paramètres : sans changements.
Echelles / Abscisse
Fenêtre 1 / Abscisse : Température en °C
Echelle X : manuelle / mini. : 20 / maxi. : 65
Echelle Y : manuelle / mini. : 5 / maxi. : 6.5
ESC
Mettre le chauffage de l'eau du bain-marie en action ; attendre 5 min avant de commencer l'acquisition des mesures. (On peut utiliser de l'eau fafraîchie au réfrigérateur pour étendre l'intervalle des mesures).
F 10 Acquisition
Laisser se poursuivre le programme de chauffage du bain-marie et de mesures.
A la fin de l'acquisition :
Traitement
Feuille de calcul :
{**Etude de la compressibilité de l'air à V Cte**}
dP=(Tension-5)*1E4 {Variation de P de l'air en Pa}
H=756 {Valeur de la Patm en mm Hg}
Patm=(H/750)*1E5 {Valeur de la Patm en Pa}
Pression=Patm+dP
F2 Calculer
Quitter.
Courbes
nom : Pression / unité : Pa / couleur : cyan clair / style : + + + + / fenêtre 1
Echelles / abscisse
Fenêtre 1 / Abscisse, Echelle X : sans changement
Echelle Y : manuelle / mini. : 1.02E5 / maxi. : 1.15E5
Traitement
Modélisation / polynôme degré 1 Y = A
0 + A1 * X / F2 Calculer / sauver, nom : CHARLES / quitter.
Notes Titre / Commentaires.
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