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A l'aide d'un thermomètre allant jusqu'à 110°C, les enfants vont mesurer la température de la solution liquide puis solide (eau), tout en faisant changer l'état de cette solution en augmentant sa température à l'aide d'un réchaud (plaque électrique)
Thermomètre à mercure utilisé pour prendre la température des solutions: l'on remarque bien qu'il est gradué jusqu'à 110°C et qu'une bague de plastique permet de le tenir sans intervenir sur la mesure. Lecture faite par Kévin dans le binôme Léa-Kévin.
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Une mesure effectuée au départ à la température de la solution identique à la température de la pièce, appelée température ambiante: 19°C |
Chauffage progressif de la solution dans un bécher entouré de liège (afin de pouvoir être saisi sans se brûler) de la part de Kévin et de Laura. Léa et Laure notent les informations toutes les deux minutes (au top de Delphine, l'animatrice): clichés ci-après.
On remarquera les différents modes de notation des données.
Passage à un autre type de mesure à partir de la solution solide : glace pilée:
La glace est pesée à l'aide d'une balance tarée et les températures sont prises toutes les deux minutes avec chauffage de la solution (mélange de glace pilée et d'eau)
Qu'observe-ton et qu'en résulte-t-il à l'analyse des résultats expérimentaux?
Les résultats élaborés en classe à la suite des données expérimentales engrangées furent de deux types:
1 - recherche des données hors normes et hypothèses d'explication:
S'il apparait dans un groupe une baisse de la température aux alentours de 95 °C, ceci n'est dû qu'à une coupure momentannée du courant: le second groupe n'ayant pas subi de coupure d'électricité ne présente pas sur les graphiques dessinés cette baisse de température.
Les valeurs dépassant les 100°C sont soit des erreurs de lecture, soit une mauvaise prise de la température: le themomètre sortie de la solution et la température indiquée est cellede la vapeur d'eau, ou bien le thermomètre est laissé au fond du bécher , ce qui occasionne un échauffement résiduel à cause de la proximité de la plaque chauffante (dépassant les 100 °C).
2 - Observation de deux paliers de température en fonction du temps:
Premier palier à 0°C: la solution galce eau reste à 0°C même si l'on continue de chauffer tant que le dernier morceau d'état solide n'est pas passé à l'état liquide.
Second palier à 100°C tant qu'il rest encore une quantité d'eau liquide dans le bécher.
3 - Les conclusions induites:
l'eau s'est trouvée dans trois états: solide, liquide et gazeux: les transitions d'état s'effectuant aux deux paliers de température:
0°C pour le passage du solide au liquide
100°C pour le passage du liquide au gazeux.