L`EFFET JOULE

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Nom et prénom de l’élève
L’EFFET JOULE
OBJECTIFS
-
Mettre en évidence l’effet Joule
Montrer que l’énergie dégagée par effet Joule est proportionnelle à la durée de
passage du courant.
Ta mission :
① Faire un montage électrique conforme au schéma du montage.
② Relever la température en fonction du temps.
③ Calculer la quantité de chaleur absorbée par l’eau dans le
calorimètre.
④ Tracer le graphe
et montrer que ses deux grandeurs sont
proportionnelles.
1- Protocole opératoire
1-1 Préparation du calorimètre
① Peser le vase interne du calorimètre
② Ajouter environ 300 mL d’eau avec une éprouvette.
③ Peser le vase interne avec l’eau
④ Calculer la masse d’eau introduite dans le calorimètre.
1-2 Montage électrique
Dans un calorimètre, plonger un conducteur ohmique de valeur connue. Puis faire le montage
électrique.
Faire le montage électrique en suivant les indications
suivantes :
Générateur : 6 V en courant continu.
Ampèremètre : calibre 10 A
Appeler l’enseignant qu’il vérifie
votre montage avant de brancher
la prise sur le secteur.
Relever l’intensité mesurée :
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1-3 Relever des mesures
Déclencher le chronomètre en allumant le générateur.
Agiter l’ensemble (eau + calorimètre) de façon circulaire juste avant chaque relevé de température
aux dates souhaitées.
La loi de conservation de l’énergie indique que toute l’énergie dégagée par effet Joule par le
conducteur ohmique est reçue par l’eau froide et le calorimètre. Soit la relation :
soit
et
Capacité calorifique du calorimètre :
J/°C ;
Chaleur massique de l’eau :
Compléter le tableau ci-dessous.
Temps
Mesures
seconde
①
0
②
60
③
120
④
180
⑤
240
⑥
300
⑦
360
⑧
420
⑨
480
Température
°C
J/kg/°C
Variation de
température
T
Quantité de chaleur :
0
0
Joules
RANGER LE MATERIEL UTILISÉ SUR DE VOTRE PAILLASSE APRES LA SEANCE DE
TRAVAUX PRATIQUES.
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2- Interprétation des résultats
① Tracer le graphe
.
Abscisse : 1 cm pour
Ordonnée : 1 cm pour
② Pourquoi peut-on dire que les deux grandeurs
et t sont proportionnelles ?
③ A partir du graphique calculer le coefficient directeur de la
droite.
C’est égal au quotient de la déviation verticale sur la déviation
horizontale.
Attention il faut tenir compte de l’échelle utilisé par le
graphique.
A quoi correspond
et
?
④ L’énergie dissipée par effet Joule est donné par la relation suivante :
Soit :
Calculer la valeur de la résistance introduite dans le calorimètre.
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