28 - ETUDE DE LA CONGELATION

DE L'EAU

(28.PH2)

 

Programme 1994 Classe de 4ème

Un corps pur : l'eau.

Contenus : changements d'états de l'eau.

Expériences de cours et travaux pratiques :

températures de changement d'état.

 

Expérience :

 

 

 

La sonde doit être centrée dans le tube ; on peut utiliser un fil de cuivre spiralé en plusieurs boucles pour la guider et une pince à linge pour la bloquer, de façon à maintenir l'élément sensible au milieu du volume d'eau. Son extrémité peut être enveloppée dans une petite feuille de "papier" aluminium.

L'allure de la courbe q = f ( t ) dépend beaucoup de la préparation du mélange réfrigérant.

Il doit être préparé peu de temps avant l'introduction du tube, en alternant glace pilée et un peu de sel, sans homogénéiser le mélange. Si la glace provient d'un congélateur, le refroidissement risque d'être trop brutal (il faut attendre que sa température augmente). Dans ce cas, le "palier" de température est court et la température diminue au cours de la congélation. Si le refroidissement est trop lent, le palier est long et la température ne devient pas négative ; la congélation n'est pas complète.

On peut observer la surfusion, ce phénomène est réduit par l'agitation.

Il faut faire des essais préalables.

 

Il faut étalonner la sonde avec un thermomètre de précision :

Si la réponse du convertisseur est bien linéaire, on effectue 2 mesures à des températures différentes :

q1 = a * U1 + b d'où les valeurs de a (ampli) et b (décal.).

q2 = a * U2 + b après plusieurs essais : a ~ 20 et b ~ 0,2

 

Réglages :

 

Voie A / D

Voie 0 / nom : Température / unité : °C / couleur : au choix / style : / fenêtre : 1 /

ampli : 20 / décal : 0.2 / mode : AUTO / calibre : - 5,12V à + 5,12V

 

Acquisition

Réglages Acquis. / points : 350 / durée : 3s / moyenne : 64 /...les autres paramètres : sans changements. (L'acquisition peut être interrompue avant la fin du programme).

 

Echelles / Abscisse

Fenêtre 1 / abscisse : T en s (sans changement) / Echelle X : calculée par le logiciel

Echelle Y : manuelle / mini. : - 20 / maxi. : 30

ESC

 

F10 Acquisition introduire le tube dans le mélange réfrigérant.

 

A la fin de l'acquisition (à la fin du programme ou en interrompant les mesures (ESC) si les observations sont suffisantes) :

éventuellement : modifier l'échelle X dans le cas de l'interruption avant la fin du programme.

 

Notes Titre / Commentaires.

 

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