iMadrassa
Exercice 3

Un tube en verre, cylindrique, de diamètre  constant, contient de l’air emprisonné à l’aide d’une goutte d’eau.

Si on le plonge dans la glace fondante, la goutte d’eau se positionne à une hauteur

égale à 49mm.

Lorsqu’il est plongé  dans l’eau bouillante, la goutte d’eau se positionne à une hauteur

égale à 68mm.

Question 1

Etablir l’expression mathématique  traduisant la relation entre la hauteur de la masse d’air et la température, en admettant (en

approximation) que le volume de l’air  varie linéairement en fonction de la température (dilatation linéaire de l’air contenu dans le tube).

Expression mathématique

On a: 

 

avec :

V:volume.

h: hauteur de la goutte d’eau par rapport à l’extrémité inferieur du capillaire.

S: section du tube capillaire.

Le volume varie linéairement avec la température, on peut donc écrire :


(
: la température)



D’où :

Puisque le capillaire utilisé pour les deux températures est le même, la section reste la même, on peut écrire la formule en fonction de la hauteur :   





Question 2

Déterminer la valeur, en °C, de la température correspondant  au 0K.

Température en °C

Au zéro absolu, le volume est nul (V=0 donc h=0).



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