Nous allons utiliser un capteur de pression MPX2200 pour vérifier deux lois de la thermodynamique, les lois de Mariotte et des gaz parfaits. Vous retrouvez ces lois dans le tronc commun de physique.
Ce capteur est relié via un adaptateur à la centrale ESAO3 de Jeulin.
Nous étudions dans un premier temps la célèbre loi de Mariotte qui fixe pour un gaz parfait la dépendance de la pression de ce gaz en fonction du volume de gaz enfermé pour une même température.
Placer l'adaptateur de pression sur la centrale d'acquisition.
Allumer le micro-ordinateur et lancer le logiciel Labpress.
Tester le capteur en allant dans le sous menu Test du menu Préparations. S'assurer que le capteur fonctionne correctement. Équiper une seringue et un tuyau relié au capteur de pression, ce dernier indiquera par conséquent la pression de l'air enfermé dans la seringue.
Renseigner les menus Données-Valeurs en indiquant le volume enfermé dans la seringue et tuyau. Les sous menus Définition, Axes et Échelles du menu Représentation-Grandeurs permettent de fixer les unités employées les axes de représentation que l'on désire utiliser ainsi que nos échelles.
On peut alors sereinement lancer l'acquisition (sous menu Lancement du menu Acquisition).
Le logiciel demande d'indiquer la valeur du volume et il se charge de mesurer la pression correspondante. Procéder par pas de 5mL. Une dizaine de mesures suffisent amplement.
On exploite ensuite les résultats ravissants obtenus.
On peut traiter les résultats en vérifiant la relation de Mariotte à savoir que PV = P0V0 = Cte.
Utiliser pour cela l'option Fonctions du menu Traitement en définissant une fonction qui vous permet de vérifier la qualité de vos résultats.
Dans cette manipulation nous cherchons à vérifier la loi des gaz parfaits.
Réaliser le montage ci-contre et équiper la centrale des adaptateurs de pression et de température.
Choisir pour le capteur de pression le calibre 800-1200hPa et pour le thermocouple
le calibre 0-100°C. Fermer soigneusement le ballon et mettre à chauffer l’eau du bain marie.
Procéder comme auparavant pour nommer le fichier définir les variables en indiquant le volume total d’air enfermé.
Choisir cette fois le mode temporisé en prenant une durée d’expérience de 3600s et 120 mesures.
Chauffer jusqu’à 80°C puis laisser refroidir paisiblement. Lancer modérément les mesures.
Le graphique obtenu donne la courbe T = f(P).
Conclure.
Traiter ces résultats en déduisant la valeur de T pour laquelle P est égale à zéro.