I.       DISPOSITIF EXPERIMENTAL

·         Une seringue enferme un volume V d'air, mesuré en cm³ sur le dispositif ci-contre (1 cm³ = 1 mL). La seringue est reliée à un capteur de pression par l'intermédiaire d'un robinet et d'un tuyau.

Le capteur de pression mesure la pression P en hPa.

·         Une vis permet de faire varier précisément le volume d'air contenu dans l'ensemble {seringue + robinet + tuyau}.

·         Chercher le repère Off sur le robinet blanc. Placer ce repère vers le capteur de pression puis vers la seringue et vérifier que dans les deux cas le capteur de pression indique la même valeur. Sinon recommencer.

·         Placer ensuite le repère Off vers la seringue : l'air de la salle est alors en contact le capteur de pression.

1)       Donner la valeur de la pression atmosphérique du jour en hPa.

2)       La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer est : P₀ = 1013 hPa. Comparer la valeur mesurée à P₀.

II.   LOI DE BOYLE - MARIOTTE

1.      Expérience

·         Régler le volume de la seringue à V = 30 mL.

·         Vérifier de nouveau qu'en plaçant le repère Off vers la seringue et vers le capteur, la pression lue est la même. Sinon recommencer.

·         Régler le robinet pour que l'air dans la seringue ne soit plus en contact avec l'air de la salle : repère Off au centre.

·         Pour chaque volume V (en mL), mesurer la pression P (en hPa). Opérer très doucement pour ne pas échauffer l'air : ainsi la température de l'air enfermé est constante et égale à la température ambiante.

2.      Graphe 1 / P = f(V)

·         Sur une demie feuille de papier millimétré tracer le graphe 1 / P = f (V) en choisissant vous même les échelles sur les deux axes.

3)       Quelle est l'allure du graphe ? Passe-t-il par l'origine ?

4)       On note DV le volume d'air dont on n'a pas tenu compte. Où est caché cet "air clandestin" ? Quelle est la valeur de DV en mL ?

5)       Pour chaque mesure, il faut donc tenir compte de DV: le volume d'air de l'ensemble {seringue + robinet + tuyau} est donc: V_corrigé = V + DV. Compléter la colonne V_corrigé du tableau.

6)       Tracer en rouge la nouvelle droite obtenue.

3.      Loi de Boyle – Mariotte

8)       Remplir la colonne P x V_corrigé du tableau.

9)       Que peut-on dire approximativement, du produit P x V_corrigé ? Avec quel pourcentage le produit P x V_corrigé est il constant ? Donner une valeur moyenne de cette constante.

10)   En déduire un énoncé de la loi de Boyle - Mariotte.

11)   Calculer la pression P₁ pour V₁ = 100 mL. Calculer V₂ pour P₂ = 2500 hPa.