3B Scientific Metal Block Calorimeters - Manual (Page 6)

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• Attendez quelques minutes avant de démarrer le
cycle de mesures. Relevez ensuite la température
initiale du bloc calorimétrique de forme
cylindrique.
• Allumez le bloc d'alimentation tout en démarrant
simultanément la mesure du temps.
• Attendez que la température soit montée à
environ 20°
C. Notez le temps ainsi que la
température finale.
L'équation suivante permet d'obtenir la capacité
thermique spécifique :
( )
1 2
θ − θ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅
c m t U I
I : étant le courant, U : étant la tension, t : étant le
temps, m : étant la masse du bloc calorimétrique de
forme cylindrique, c : étant la capacité thermique
spécifique,
θ
1
: étant la température initiale et
θ
2
:
étant la température finale
6. Remarques générales
6.1 Conseils utiles permettant de minimiser les
erreurs
Si nous partons de l'hypothèse que les affichages de
courant et de tension sont suffisamment précis, dans
cet essai expérimental, les deux sources principales
d'erreurs sont d'une part liées à la lecture de la
température et d'autre part à la déperdition de
chaleur.
La déperdition de chaleur dépend de combien la
température finale dépasse la température ambiante.
Il est possible de minimiser cette déperdition en
réduisant autant que possible la montée en
température.
Si la précision de lecture du thermomètre est de 1° C,
l'erreur relativement élevée prend alors une valeur de
10 % pour une montée en température de 10° C.
Il s'agit donc de trouver une compensation entre
d'une part l'erreur liée à la déperdition de chaleur
provenant d'une montée en température élevée et
d'autre part l'erreur relativement élevée se produisant
lors de la lecture de la température pour une
augmentation faible de température.
Une augmentation de la température de 20° C se
traduit par un taux d'erreur de 5
% (pour une
précision de lecture du thermomètre de 1° C) et un
taux d'erreur relativement faible liй а la déperdition
de chaleur.
6.2 Prévention d'une déperdition de chaleur selon
Rumford
Selon Rumford, il est possible d'éviter une déperdition
de chaleur en appliquant la procédure suivante. Si le
bloc calorimétrique de forme cylindrique est conservé
quelques heures au réfrigérateur avant l'essai
expérimental, sa température initiale est alors
inférieure de
θ à la température ambiante. Lorsque
sa température finale dépasse la température
ambiante de
θ, et tant que sa température est
supérieure à la température ambiante, la quantité de
chaleur absorbée est alors égale à la quantité de
valeur dégagée par le bloc calorimétrique lorsque sa
température est supérieure à la température
ambiante. Il ne se manifeste alors aucune déperdition
de chaleur.
U33020
0...5 A 0...20 V
V A
0 0 0 4
.
2 0 1
.
Fig. 1 : Appareillage expérimental