Dans ce TP sur le modèle particulaire, tu vas rendre visible l’agitation des particules grâce à un colorant, puis mesurer la masse volumique de l’eau et de l’huile pour comprendre pourquoi l’une flotte sur l’autre.
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Objectif du TP sur le modèle particulaire
Montrer que la diffusion dépend de la température, et déterminer la masse volumique de deux liquides.
Matériel
- Deux verres transparents identiques
- Eau froide du robinet et eau chaude (environ 50 °C, jamais plus)
- Colorant alimentaire liquide et deux pailles ou pipettes
- Un chronomètre et une règle
- Un verre doseur ou une éprouvette graduée de 100 mL
- Une balance de cuisine précise au gramme (ou au dixième de gramme)
- De l’huile alimentaire
Sécurité
Sécurité
Manipule l’eau chaude avec précaution et ne dépasse pas 50 °C pour éviter toute brûlure. Essuie immédiatement les liquides renversés. Ne goûte aucun produit.
Protocole
- Partie A. Remplis un verre d’eau froide et l’autre d’eau chaude, jusqu’à la même hauteur (environ 8 cm).
- Laisse l’eau se calmer pendant une minute, sans remuer.
- À l’aide d’une paille, dépose délicatement une goutte de colorant au fond de chaque verre, en même temps.
- Déclenche le chronomètre et ne touche plus aux verres.
- Après 1 min, 3 min et 5 min, mesure avec la règle la hauteur de liquide coloré depuis le fond.
- Photographie ou dessine les deux verres à la fin.
- Partie B. Pose le verre doseur vide sur la balance, appuie sur « tare » (ou note sa masse).
- Verse 50 mL d’eau, note la masse. Vide, essuie, puis recommence avec 50 mL d’huile.
Mesures à relever
| Partie A : hauteur colorée | 1 min (cm) | 3 min (cm) | 5 min (cm) |
|---|---|---|---|
| Eau froide | … | … | … |
| Eau chaude | … | … | … |
| Partie B | Volume V (mL) | Masse m (g) | ρ = m ÷ V (g/mL) |
|---|---|---|---|
| Eau | 50 | … | … |
| Huile | 50 | … | … |
Questions
- Décris ce que tu observes dans chaque verre au cours du temps.
- Dans quel verre la diffusion est-elle la plus rapide ? Appuie-toi sur tes mesures.
- Explique cette différence avec le modèle particulaire.
- Calcule la masse volumique de l’eau et celle de l’huile.
- Pourquoi l’huile flotte-t-elle sur l’eau ? Vérifie avec tes valeurs.
- Pourquoi ne faut-il surtout pas remuer l’eau dans la partie A ?
- Cite deux causes d’erreur dans la partie B et propose un moyen de les réduire.
Pour aller plus loin
- Refais la partie A avec de l’eau glacée : la diffusion est-elle encore plus lente ?
- Détermine la masse volumique d’un sirop sucré et classe les trois liquides par masse volumique croissante.
