1
TP-BAC STAV-52
L’EFFET JOULE
Nom et prénom de l’élève
OBJECTIFS
- Mettre en évidence l’effet Joule
- Montrer que l’énergie dégagée par effet Joule est proportionnelle à la durée de passage du courant.
1- Protocole opératoire
1-1 Préparation du calorimètre① 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 :
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.
2
TP-BAC STAV-52
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 : J/kg/°C Compléter le tableau ci-dessous.
Mesures Temps seconde
Température
°C
Variation de température
T
Quantité de chaleur : Joules
① 0 0 0
② 60
③ 120
④ 180
⑤ 240
⑥ 300
⑦ 360
⑧ 420
⑨ 480
RANGER LE MATERIEL UTILISÉ SUR DE VOTRE PAILLASSE APRES LA SEANCE DE
TRAVAUX PRATIQUES.
3
TP-BAC STAV-52
2- Compte rendu
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
:
