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La conductibilité thermique

MANUEL

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Depuis qu’ils savent utiliser le feu, les êtres humains se sont efforcés de trouver différents matériaux pouvant conduire la chaleur ou y résister, selon leurs besoins. On peut penser, par exemple, à un récipient capable de chauffer la nourriture, mais que l’on peut aussi prendre et retirer du feu sans se brûler. La propriété caractéristique la plus importante d’un tel récipient est la conductibilité thermique du matériau utilisé, soit la vitesse et l’efficacité avec lesquelles ce matériau conduit la chaleur. Au cours de ce labo, vous comparerez la conductibilité thermique de deux matériaux différents.

Matériel • Des lunettes de sécurité. • Des gants protecteurs. • Un brûleur à alcool. • Une planchette perforée. • Deux petites pinces pour planchette. • Deux bouchons de liège troués. • Un corps gras (margarine, beurre, saindoux, suif, etc.). • Des allumettes. • Deux tiges d’environ 15 cm de différents matériaux non combustibles (acier, cuivre, laiton, verre, etc.).

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• Un chronomètre.

Manipulations

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1. Inscrivez dans le tableau des résultats le nom du matériau qui compose chacune des tiges que vous utiliserez dans ce labo. 2. Insérez les tiges dans les bouchons de liège et fixez-les à la planchette perforée à l’aide des pinces pour planchette. Reproduisez le montage illustré à la page précédente en prenant soin : – d’éloigner le plus possible de la mèche du brûleur les bouchons et les pinces pour planchette ; – de placer les tiges à l’horizontale ; – de faire en sorte que les extrémités des tiges se touchent et qu’elles soient placées 2 cm au-dessus de la mèche. 3. Placez une petite quantité de corps gras sur l’extrémité non chauffée de chacune des tiges. 4. Allumez le brûleur et orientez la flamme de façon qu’elle chauffe les deux tiges simultanément. 5. Démarrez le chronomètre. 6. Lorsque l’un des corps gras commence à fondre, notez le temps inscrit au chronomètre dans le tableau des résultats. Notez également le temps inscrit au chronomètre lorsque le deuxième corps gras fond. 7. Éteignez le brûleur et laissez les tiges refroidir avant de défaire le montage.

TABLEAU DES RÉSULTATS Tige de :

Tige de :

Temps écoulé pour que le corps gras commence à fondre

s

s

Questions

2. Pour quelle raison les poignées des chaudrons sont-elles souvent fabriquées en plastique ?

3. Si vous deviez mélanger un liquide très chaud et que vous ayez en votre possession une cuillère de bois et une cuillère en acier inoxydable, laquelle choisiriez-vous ? Pourquoi ?

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1. Les deux tiges ont-elles conduit la chaleur à la même vitesse ? Sinon, laquelle a été la plus rapide ?