laboratoire:Capacité thermique massique

[invite88ad8ed8]

bonjour à tous!!
je dois rédiger les consignes de manipulation d'un laboratoire "théorique". C'est un laboratoire visant à calculer la capacité thermique massique de trois pièces de métals différents. Il s'agit de tremper la pièce de métal dans de l'eau bouillante, avec une paire de pinces, puis de le tranférer tjrs avec la pince dans un verre de styromousse dans de l'eau à température ambiante, en mettant ensuite un couvercle troué sur le verre, de façon à conserver le plus possible la température de l'eau mais à pouvoir entrer un thermomètre par le trou pour prendre la température de l,eau. Et là en calculant la variation de temp. de l'eau ....etc....!
Je me demande combien de temps le métal doit-il être immergé dans l'eau bouillante?? comment sait-on qu'il a suffisamment trempé et qu'il est temps de le transférer dans l'eau à temp. ambiante ..?!?

Je dois également répondre à certaines questions, et je suis perplexe. Peut-être quelqu'un peut-il m'aider.

1. pourquoi doit-on tenir la pièce de métal ne doit-elle pas toucher le fond du chaudron?
2. pourquoi doit -on agiter l'eau à temp ambiante après y avoir mis la pièce de métal et avant de prendre la température?

merci!
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[invite3142cfbe]

Pour savoir combien de temps garder la pièce dans l'eau bouillante:

Dépendant de la grosseur de la pièce (disons ici la grosseur d'une pièce de monnaie) je dirais quelques minutes. En fait l'idée est d'augmenter la température de la pièce à 100C (T° de l'eau bouillante). À mon avis, en deux ou trois minutes les chances sont grandes qu'elle sera à 100C.

Et les questions ensuite:
1. Pour faire bouillir l'eau, le fond du chaudron se trouve fort probablement à plus de 100°C. Si la pièce touche le fond du chaudron, sa température augmentera jusqu'à atteindre la même température que le chaudron, et l'analyse serait faussée.

2. Il faut agiter l'eau pour que sa T° soit la même pour toute la masse d'eau. Dans le calcul de la différence de température en fonction de la chaleur massique, on a la masse. Si la masse d'eau n'est pas toute à la même température, encore une fois les données sont faussées (S'il y avait 10 mL à 35 dans le bas et 10 mL à 28 dans le haut du verre, aucun calcul ne donnerait de résultat plausible.)

[invite2313209787891133]

S'il y avait 10 mL à 35 dans le bas et 10 mL à 28 dans le haut du verre, aucun calcul ne donnerait de résultat plausible.

Si il y avait de l'eau à 35°C en bas et 28°C en haut ce serait assez surprenant

Pour ce qui est de la durée pendant laquelle il faut laisser la piece cela vas dépendre de la conductibilité thermique du métal et de ses dimensions; la variation de temperature est une fonction du 1er ordre.
Pour un morceau de métal de la taille d'une pièce de monnaie moins de 10 secondes suffisent.

[invite3142cfbe]

Si il y avait de l'eau à 35°C en bas et 28°C en haut ce serait assez surprenant

Et dans une optique où la pièce de monnaie à 100C est dans le fond du verre?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Même si la piece est au fond du verre; lorsque l'eau s'echauffe au contact de la piece elle s'eleve aussitot.
A un instant precis on trouvera peut etre de l'eau plus chaude dans le fond du verre, mais ça ne durera pas bien longtemps, et la zone restera localisée au dessus de la piece.

[invite88ad8ed8]

hey!! merci beaucoup, c'était bien ce que j,anticipais comme réponses mais bon, lorsque je suis en mesure de déduire la réponse, je trouve toujours ça un peu louche!!
en fait, ce n'est pas une véritable expérience que je dois faire, c'est tout en théorie, et je dois faire les calculs pour le tableau des résultats pour démontrer la différence s'il y a lieu entre les 3 métaux utilisés ... pffft... je dois rédiger les consignes de manipulation, alors je présume qu'on doit tenir la pièce entre les pinces puisqu'il est spécifié qu'elle ne doit pas toucher le fond, alors je ne vois pas comment cela pourrait se faire autrement .... merci de votre participation!