iMadrassa
Exercice 2

Un thermomètre à dilatation de mercure, gradué linéairement, indique la division 2 au-dessous   du point de repère fixe « zéro », lorsqu’il  est placé dans la glace fondante (

solide en équilibre thermodynamique avec
  liquide à 0°C  et sous 1 atm).Il indique la division +102 dans la vapeur d’eau bouillante sous la pression atmosphérique .

Question 1

1. Commenter ces données.

Commentaire

Les thermomètres utilisant l’échelle centésimale ne peuvent pas mesurer mais  seulement repérer la température, on doit donc toujours faire une correction.

Question 2

2. Etablir la relation mathématique entre  l’indication (division) « d » de ce thermomètre et la température « t » du  milieu dans lequel il se trouve, à l’équilibre thermique. Tracer les graphes représentant les variations de la température « t » et de la différence « t-d » en fonction de la variable « d ».

Relation mathématique
  • La relation:

glace fondante:


Vapeur d'eau :

(2)-(1):

De (1) on tire: 

d'où la relation :


  • Correction entre la lecture de la division et la température du bain:

D'après (*) on a : T=ad+b,

la correction :


  • Tracé des graphes: 
d -2 +25 +50 +102
T(°C) 0 25,923 49,923 99,843
T-d 2 0,973 0 -1,953

 

Question 3

Quelle serait l’indication de ce thermomètre, à l’équilibre thermique, si on le plongeait dans un bain se trouvant à la température de 20 °C ?

La division correspondante à 20 °C :



 

Question 4

Le mercure affleure la division 60 dans le thermomètre lorsque ce dernier est en équilibre thermique avec le liquide d’un bain. Quelle est la température, en °C, de ce liquide ?

La température

Question 5

Avec quelle précision peut-on déterminer la température du bain si le thermomètre était gradué au 1/10 ?

La précision de la mesure de la température


%


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