Matériel
- Une potence.
- Une plaque chauffante avec un agitateur magnétique.
- Un barreau aimanté.
- De l'eau salée (30 à 40 g de sel dissous pour 1 kg, ce qui correspond à la salinité moyenne de l'eau de mer).
- Un thermomètre.
- Une pipette graduée de 10 mL.
- Une fiole Erlenmeyer de 100 mL.
Protocole
1. Réaliserle montage expérimental représenté sur le schéma suivant :
2. Remplirla fiole Erlenmeyer avec un volume connu d'eau.
3. Enfoncerle bouchon « en force » de manière à ce que le niveau de l'eau dans la pipette soit sur une graduation proche du bouchon.
4. Lancerle chauffage de la fiole Erlenmeyer. À chaque fois que le niveau d'eau atteint une graduation dans la pipette,noterla température.
5. Réaliserun deuxième montage constituant l'expérience témoin sans chauffage de la fiole Erlenmeyer.
6. Observerl’évolution des niveaux d’eau dans les pipettes graduées en fonction de la température.
7. Conclure.
Coefficient de dilatation thermique
Lorsqu’un corps s’échauffe, sa masse volumique est modifiée, généralement à la baisse. Pour un corps de volume
V_0
qui subit un changement de température
, on peut calculer la variation de son volume
grâce à la relation :
où
est le coefficient de dilatation thermique du corps, exprimé en
\text{^\circC}^{-1}
. Il dépend du matériau et de la température du corps.
À 10 °C (température moyenne estimée de la couche superficielle de l’océan que nous allons considérer), le coefficient de dilatation thermique de l’eau vaut :
\alpha=1{,}0 \times10^{-4}\text{^\circC}^{-1}
.