TPE - Flottabilité et liquides

Le sel augmente la masse de l'eau sans augmenter son volume, c'est pour cela que l'eau salée est plus dense.
Nous allons vérifier cette propriété dans l'expérience suivante.

Matériel :

• Cristallisoir, Balance, Béchers, Agitateur magnétique, Aito, Sel

PROTOCOLE :

-Déterminer le volume du aito à l’aide d’un bécher et d’eau

-Peser la quantité d’eau correspondante

-Ajouter du sel et diluer jusqu'à que la masse de ce volume d’eau soit plus légèrement plus lourd que le morceau de aito

-Calculer la concentration C de sel dans l'eau

-Remplir 0.8L d’eau dans un cristallisoir

-Placer le morceau de aito dans le cristallisoir et observer (retirer le aito après observation)

-Calculer la masse de sel à ajouter pour avoir la même concentration en sel que dans la première solution

-Ajouter et diluer cette masse de sel dans le cristallisoir

-Placer à nouveau le aito dans le cristallisoir et observer

CALCUL DU VOLUME DU AITO PAR DEPLACEMENT D'EAU

On passe de 300ml à 365ml en ajoutant le aito. 365 - 300 = 65ml Le aito a un volume de 65ml

AJOUT DE 8,1 GRAMMES DE SEL DANS 65ML D'EAU

Le aito déplace 65ml d'eau ce qui correspond à 65g d'eau. Le aito pèse 73g, il faut donc ajouter 8g de sel pour que notre eau salée soit aussi lourde que le aito. On rajoute donc 8,1g de sel pour que l'eau salée soit plus lourde que le aito

CALCUL DE LA CONCENTRATION DE SEL DANS NOTRE EAU SALEE

On calcule la concentration en sel de cette solution. On sait que M (Nacl) = 58.44 g·mol-1  65ml = 0,065 L

CALCUL DE LA MASSE DE SEL A AJOUTER DANS 0.8L D'EAU POUR OBTENIR UNE MEME CONCENTRATION

On cherche la masse de la quantité de sel à ajouter pour obtenir une concentration de 2,15 mol.L-1 dans 0.8L d'eau. m sel = C x V x M = 2.15 x 0.8 x 58.44 = 100,6 g Il faut donc ajouter 100,6 g de sel.

AJOUT DE 100,6 GRAMMES DE SEL DANS 0,8L D'EAU

TEST: LE AITO FLOTTE-T-IL DANS CETTE SOLUTION?

Le aito flotte car la masse volumique du liquide dans lequel il se trouve a augmenté. L'eau a pour Masse Volumique 997 kg/m³ et notre solution 1122.75 kg/m³ .

Dans cette expérience nous allons vérifier si la température de l'eau change sa densité

Matériel :

2 petits béchers, un gros bécher, Colorants bleu et vert, 2 pipettes, plaque chauffante

PROTOCOLE :

1. Chauffer de l’eau
   
   
2. Mettre de l’eau chaude dans un bécher et de l’eau froide dans l’autre
   
   
3. Ajouter du colorant bleu dans l’eau froide et du vert dans l’eau chaude
   
   
4. A l’aide de pipettes, mettre ces deux solutions colorée dans un grand bécher d’eau tiède

REALISATION DE L'ETAPE 4 DU PROTOCOLE

Observations : L'eau chaude remonte car sa masse volumique est moins élevée tandis que l'eau froide descend car sa masse volumique est plus élevée que l'eau tiède.