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TP-BAC PRO-38
CONDUCTIVITES DES EAUX
Nom et prénom de l’élève
OBJECTIFS - Mesurer une conductivité.
- Montrer que cette conductivité varie suivant les eaux.
1- Protocole opératoire
Dans un circuit en série, on trouve un générateur de courant alternatif, une cellule de conductivité et l'on mesure l'intensité circulant dans le circuit avec un ampèremètre. La tension électrique est prise aux bornes de la cellule conductimétrique.
→ Compléter le dessin en y ajoutant les fils conducteurs, afin que le câblage réalisé corresponde exactement au schéma précédent.
Faire vérifier votre schéma par l’enseignant.
→ Faire le circuit électrique en tenant compte des indications précédentes.
Faire vérifier le montage par l’enseignant avant de brancher sur le secteur.
→ Avec une éprouvette, prélever 50 mL d’eau que l'on verse dans un bécher de 100 mL.
→ Faire tremper la cellule conductimétrique.
→ Réaliser les mesures avec trois eaux différentes.
Ta mission :
① Réaliser un circuit électrique simple.
② Relever la tension et l’intensité.
③ Calculer la résistance, la conductance et la conductivité de différentes eaux de source.
G V
A
A V
Calibre 20 V
Calibre 200 mA
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→ Compléter le tableau ci-dessous au fur et à mesure des questions posées
Echantillon U (V) I (mA) I (A) R () G (S) (S/m)
①
②
③
2- Compte rendu
① Les valeurs mesurées sont en milliAmpères. Convertir en Ampères chaque mesure.
② Exprimer (R) en fonction de (U) et de (I). Puis calculer la résistance pour ces 3 échantillons
③ Calculer la conductance (G) de ces échantillons.
④ Quelle est la surface de la cellule conductimétrique. Convertir cette surface en mètre-carré.
Quelle est la distance qui sépare les deux électrodes. Convertir cette distance en mètre.
⑤ Exprimer la conductivité en fonction de , et . Puis calculer la conductivité de la solution proposée.
⑥ Classer les trois eaux dans l’ordre croissant de leur conductivité. Quelle conclusion pouvez-vous en déduire.
⑦ La composition de l’étiquette de chacune des eaux est-elle en accord avec les mesures. Justifier les réponses.
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Conversion :
1 Ampère = 1 000 mA
La loi d’Ohm :
Par définition la loi d’Ohm permet de calculer la résistance (R) au courant électrique. Elle est proportionnelle à la tension U et à l’intensité I.
U : Tension en (V) ; R : Résistance en Ohms () ; I : Intensité en Ampère (A)
La conductance :
Par définition la conductance (G) d’une portion de solution ionique est égale à l’inverse de la résistance R de cette même portion de solution.
G : Conductance en Siemens (S) ; R : Résistance en Ohms ()
Conductivité et conductance :
La conductance d’une portion de solution électrolytique est proportionnelle au quotient :
.
(s représente la surface et L la distance entre les deux électrodes).
On définit la relation suivante :
G S L
Grandeurs Conductance La conductivité La surface de l’électrode
Distance entre les 2 électrodes Unités Siemens
(S)
Siemens par mètre (S/m ou S.m-1)
Mètre-carré (m²)
Mètre (m)
La cellule de conductivité est constituée de deux plaques de cuivre (surface carré) mesurant 1 cm de côté soit une surface de S = 1 cm² et séparé l’une de l’autre de L = 1 cm.
L
s
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Etiquettes d’eaux
