Comment varie la température de l'eau au cours de sa solidification ?
I. BUT :
*savoir utiliser un thermomètre et relever à intervalles de temps réguliers une température.
*tracer un graphique représentant l'évolution de la température au cours du temps
*étudier la solidification de l'eau.
II. MATERIEL ET PRODUIT :
On dispose du matériel et des produits suivants :
*VERRERIE : un gros bécher, un petit bécher, un tube à essais, un agitateur en verre.
*un thermomètre, un chronomètre .
*de la glace pilée, de l'eau du robinet et du gros sel.
*de l'eau distillée
.
III. MANIPULATION :
1. PREPARATION DU MELANGE REFRIGERANT
Dans un grand bécher, on dispose une épaisse couche de glace pilée. On y rajoute de l'eau du robinet et du gros sel. On mélange le tout avec un agitateur en verre.
On mesure la température du mélange, appelé mélange réfrigirant : T = -13°C
Photo de l'éxpérience
Tableau de mesures :
| Temps ( en s ) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 | 135 | 150 | 165 |
| Températude ( en °C ) | 19 | 14 | 9 | 6 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | -1 | -1 | -1 |
| Temps ( en s ) | 180 | 195 | 210 | 225 | 240 | 255 | 270 | 285 | 300 | 315 | 330 | 345 |
| Températude ( en °C ) | -2 | -2 | -2 | -2 | -2 | -2 | -3 | -3 | -3 | -3 | -3 | -3 |
| Temps ( en s ) | 360 | 375 | 390 | 405 | 420 | 435 | 450 | 465 | 480 | 495 | 510 | 525 |
| Températude ( en °C ) | -3 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 | -4 |
IV . GRAPHIQUE ET ANALYSE DES RESULTATS :
En réalité , notre graphique devrait plutôt ressembler à cela :
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Phase N°1 : de 0 à 4 minutes : la température diminue progressivement, comme chez nous. L'eau liquide devient de plus en plus froide. Phase N°2 : de 4 à 8 minutes : on observe le palier de solidification à 0°C . La température ne change pas durant toute la durée de la solidification. L'eau commence à se solidifier à la 4e minute . A la 8e minute, on a , dans le tube à essais, un glaçon à 0°C. Phase N°3 : après 8 minutes : la température du glaçon baisse. |
On explique les différences entre ces deux graphiques pour plusieurs raisons:
- l'eau déminéralisée que nos avons solidifiée n'était peut être pas parfaitement pure.
- le thermomètre utilisé n'est pas très précis.