Manip.fluides.2 Masse volumique

F2-1
Fluides.2: Masse volumique
Manip.fluides.2 Masse volumique
F2.1. Matériel : balance & pycnomètre
Déterminez l'erreur absolue sur une pesée (précision de la balance)
Le pycnomètre est un flacon de verre qui possède un goulot rodé dans
lequel peut s’adapter un bouchon percé d’un tube. Le rôle de ce tube est
de fixer la valeur du volume de liquide contenu dans le pycnomètre.
NB Certains modèles sont équipés d'un tube capillaire.
F2.2. Mesure de la masse volumique d’un liquide
F.2.2.b Manipulation
a)
Déterminez la masse m du flacon vide et du bouchon, préalablement lavés et séchés.
b)
Remplissez complètement le flacon de liquide à étudier puis placez le bouchon.
L’excès de liquide s'écoule Ö essuyez soigneusement le flacon à l’aide de papier
absorbant.
Vérifiez qu’aucune bulle d’air n’est emprisonnée à l’intérieur.
Ne gardez pas le flacon en main afin que la température du liquide reste égale à la
température ambiante, le pycnomètre utilisé ne comportant pas de thermomètre.
c)
Déterminez la masse M du pycnomètre rempli du liquide à étudier.
d)
Videz le flacon, rincez-le à l’eau distillée et remplissez-le d'eau distillée.
Déterminez la masse M’ du flacon rempli d’eau distillée.
e)
Mesurer la température de l’eau distillée et déduire, en se servant du tableau 1 sa
masse volumique ρ’. Déterminez à partir du même tableau, l’erreur absolue sur ρ’
sachant que la température est lue à 1° près.
f)
Démontrez que la masse volumique ρ du liquide étudié est donnée par la relation
ρ=
g)
M−m
ρ'
M '− m
(F2.1)
Calculez ρ et l’erreur absolue sur ρ. Donnez le résultat sous la forme ρ ± ε( ρ).
F2-2
Fluides.2: Masse volumique
Tableau 1
Masse volumique de l’eau pure
en fonction de la température (unités : °C et g/cm3)
t
t
T
ρ’
ρ’
ρ’
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.99987
0.99993
0.99997
0.99999
1.00000
0.99999
0.99997
0.99993
0.99988
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0.99981
0.99973
0.99963
0.99952
0.99940
0.99927
0.99913
0.99897
0.99880
18
19
20
21
22
23
24
25
26
0.99862
0.99843
0.99823
0.99802
0.99780
0.99757
0.99733
0.99708
0.99682
F2.3. Mesure de la masse volumique d’un solide
Le corps solide envisagé doit, naturellement, pouvoir être introduit dans le pycnomètre.
a)
Déterminez la masse MS du solide.
b)
Déterminez la masse M’ du pycnomètre rempli d’eau distillée (cf. § précédent).
c)
Introduisez DOUCEMENT le solide dans le pycnomètre (en penchant le pycnomètre
par exemple), replacez le bouchon et déterminez la masse M” de l’ensemble.
d)
Mesurez la température de l’eau distillée à 1° près. Déduisez-en sa masse volumique
ρ’ à l'aide du tableau 1 et l’erreur absolue sur celle-ci.
e)
Démontrez que la masse volumique ρ S du solide étudié est donnée par la relation
ρS =
M
ρ'
M' + M S − M''
(F2.2)
truc: tenir compte du fait que vous avez plongé un solide dans un liquide, tenir compte de la
Poussée d'Archimède.
Un solide plongé dans un liquide subit
une force verticale dirigée vers le haut et
égale (en intensité) au poids du volume
de liquide déplacé.
Ö le poids apparent Papp d'un solide
complètement
r
r r immergé :r
r
Papp = P − PArchimède = m ⋅ g − ρliq Vsol g
f)
Calculez ρS.