3B Scientific Thermal Expansion Apparatus S - Manual (Page 5)

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Instructions de service
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U15405 Appareil de dilatation linéaire
3/03 ALF
®
1 Ressort
2 Tige de base
3 Tube en verre
4 Eprouvette
5 Pointeur
6 Graduation
1
2
6
5
4
3
L’appareil permet de démontrer la dilatation linéaire
de corps solides ainsi que de déterminer le coefficient
de dilatation du cuivre, du fer et du verre.
1. Consignes de sécurité
• Prudence ! L’expérience utilise de la vapeur brû-
lante.
• Ne pas toucher avec les mains le tube réchauffé.
Pour remplacer le tube, utiliser un chiffon.
• Ne pas exposer le tube en verre à des charges mé-
caniques.
2. Description, caractéristiques techniques
L’appareil est constitué d’une tige de base, sur l’extré-
mité gauche de laquelle est fixé un ressort permettant
d’attacher une éprouvette. A 50 cm plus à droite, la
tige de base présente une gorge qui permet de loger la
lame du pointeur. Les éprouvettes en cuivre et en fer
possèdent à env. 65 mm de l’une des extrémités une
rainure leur permettant d’être placées sur la lame du
pointeur. Au même endroit, le tube en verre dispose
d’une bague métallique avec rainure. Derrière le poin-
teur se trouve une graduation de 0 à 5 cm. La vapeur
d’eau est acheminée par un tube en verre de 10 cm de
long avec arbre de tuyau.
Dimensions : 530 mm x 60 mm x 240 mm
Masse : 0,6 kg
Longueur des tubes : env. 630 mm
Diamètre des tubes : env. 8 mm
Longueur de pointeur : 200 mm
Pas : mm
Multiplication du pointeur : 1 : 50
3. Principe
Pour déterminer le coefficient de dilatation linéaire á
des différents matériaux, il est indispensable de déter-
miner la dilatation des tubes à une augmentation de
température
∆T définie. Pour cela, on réchauffe les
tubes à 100° C avec de la vapeur d’eau et on déter-
mine la différence
∆T par rapport à la température
ambiante. L’accroissement linéaire résulte de la dé-
viation du pointeur d, un accroissement de 1 mm cor-
respondant à une déviation du pointeur de 50 mm.
Compte tenu de la longueur de tube I entre les deux
points d’appui et de l’augmentation w (rapport 1:50),
on peut calculer le coefficient de dilatation à l’aide de
l’équation suivante :
α =
⋅ ⋅
d
l w T
∆
4. Manipulation
Pour réchauffer les éprouvettes, il faut un générateur
de vapeur ou un bec Bunsen avec erlenmeyer.
• Relier l’extrémité du tube sans rainure avec un
tuyau en caoutchouc et la fixer dans le ressort.
• Placer le pointeur dans la gorge sous la graduation