DILATATION

 

  1. On chauffe une tige de fer de 80 m. de long de  0 0C  a  100 0C. (αfer= 1,2.10 –5  0C-1)

a)        Calculez son allongement  ΔL.

b)       Quelle est la longueur finale  L2  de la tige?

 

  1. Le metre étalon en platine iridié qui se trouve dans le Bureau des Poids et Mesures est   

      calibrée exactement a  t = 27 0C. Quelle est la distance  L2  entre les marques situées  

            aux extrémitées lorsque la température est  50 0C ? (αplatine= 9.10 –6  0C-1)

 

  1. En sortant de la filiere ou il a été étiré, a une température de 370 0C, un fil de fer mesure 40 m. Quelle sera sa longueur a la temperature ambiante de 20 0C?                (αfer= 1,2.10 –5  0C-1)

 

  1. En sortant de la filiere ou il a été étiré, un fil d’or mesure 100,426 m. a la température de 320 0C. A température ambiante de 20 0C  il mesure 100 m. Calculez son coéfficient de dilatation linéaire  α .

 

  1. Une tige métallique mesure 300 cm. a 20 0C et 301,8 cm. a 520 0C. Calculez le coéfficient de dilatation linéaire  α  de ce métal.

 

  1. Une barre en aluminium mesure 5 m. de longueur a 0 0C. Pour quelle température mesure-t-elle  5,05 m.? (αaluminium= 2,5.10 –5  0C-1)

 

  1. La différence de longueur entre une tige en fer et une tige en cuivre est de 14 cm. (αfer= 1,2.10 –5  0C-1, αcuivre= 1,7.10 –5  0C-1). Quelle doit etre la longueur de la tige en fer pour que la différence entre les deux reste toujours la meme?

 

  1. Voici a 25 0C, une tige métallique formée de trois métaux  A, B, C. On donne             α a>α b>α c 

a)      Tracez la meme tige a 0 0C

b)      Tracez la meme tige a 100 0C

       

  1. En sortant du laminoir ou elle a été aplatie, une plaque en fer a une surface  S1= 3 m2  a une temperature de 370 0C  (αfer= 1,2.10 –5  0C-1). Quelle est sa variation de surface lorsqu’elle se refroidit jusqu’a 20 0C?

 

  1. Un plateau de cuivre en forme de rectangle mesure 50 cm. de large et 100 cm. de long a 20 0C. On le chauffe jusqu’a 180 0C.

a)      Calculez la dilatation en surface sachant que  αcuivre= 1,7.10 –5  0C-1

b)      Quelle est la surface finale de l’objet?

 

  1. A et B sont des anneaux et S une sphere . A température ambiante, S passe dans A, mais ne passe pas dans B. Quand on chauffe les trois en meme temps, S ne passe plus dans A, mais passe dans B. Classez leurs coefficients de dilatation linéaires α a, α b, α c par ordre croissant.

 

  1. Un litre d’essence se dilate de 105 cm3 pour une variation de température de 100 0C. Une voiture a un réservoir de capacité 35 litres. Le soir a 5 0C le conducteur a fait le plein en mettant 34,6 litres d’essence. Quelle sera la dilatation volumique de l’essence le lendemain a midi a 30 0C ? Que se passera-t-il ? (On considere que le réservoir ne se dilate pas)

 

  1. Un récipient en pyrex de 250 cm3 est plein d’eau a 0 0C. On le chauffe a 100 0C. Quel est le volume final du récipient? Quel est le volume final de l’eau? Qu’en conclure? (αpyrex= 9.10 –6  0C-1, βeau= 2,1.10 –4  0C-1)

 

  1. Une bouteille en porcelaine a une capacité de 250 cm3 a 10 0C. Elle est completement remplie de chloroforme. Quel volume de chloroforme débordera si l’ensemble est porté a une température de 35 0C? (αporcelaine= 10 –5  0C-1, βchloroforme= 1,28.10 –3  0C-1)

 

  1. Un verre de capacité de 20 cl. a 15 0C est completement rempli d’ethanol. Quel volume d’alcool débordera si l’ensemble est porté a une température de 45 0C?  (αverre= 10 –5  0C-1, βethanol= 1,4.10 –3  0C-1)

 

  1. Le réservoir ci-dessous contient 250 cm3 de mercure a 20 0C. Quelle sera la hauteur h du mercure dans le tube capillaire si on chauffe le réservoir a    120 0C, sachant que le volume du récipient augmente de 2,1 cm3 ? Diametre du tube  d = 4 mm.         (βmercure= 1,8.10 –4  0C-1)

 

 

 

 

  1. Un bol de porcelaine a une capacité de 250 cm 3 a 10 0C. (9/10)ieme de son volume est rempli de lait. En chauffant l’ensemble jusqu’a 90 0C, on constate que 10,4 cm3 de lait déborde. Quel est le coefficient de dilatation volumique du lait? (αporcelaine= 10 –5  0C-1)

 

  1. Un gaz occupe un volume de 500 ml. a 0 0C. A quelle température le volume sera-t-il 1,5 dm3?

 

  1. Un gaz occupe un volume de 200 cm3 a 27 0C. Pour quelle température son volume augmente-t-il de 100 cm3?

 

  1. Un bilame formé des métaux X et Y est fixé a un support. A température ambiante, le bilame est vertical. Le coéfficient de dilatation linéaire de X est supérieur a celui de Y. Le bilame est refroidi. Quel est le mouvement effectué par l’extremité K ?

       

 

      21. Quand on chauffe les barres en cuivre ci-dessous, leur dilatation devient le meme  

            (ΔL1=ΔL2). Quel est le rapport des quantités d’énergie fournies a ces barres?