DILATATION

 

  1. Les longueurs de deux tiges, l’une en fer, l’autre en laiton sont égales a 50 cm. a 10 0C. Quelle sera la différence de leurs longueurs lorsqu’on les chauffe a 60 0C?

(λfer= 1,2.10-5 C-1 ; λlaiton= 1,8.10-5 C-1)

 

  1. Lorsque la température d’une tige métallique de 3 m. de longueur augmente de 100 0C, la tige se dilate de 2 mm. Si la température d’une autre tige de 6 m. de long faite avec le meme métal augmente de 200 0C, quelle sera sa dilatation en mm.?

 

  1. Une tige métallique a une longueur de 90 cm. a 0 0C et se dilate de 0,18 cm. lorsqu’on la chauffe de 0 0C a 80 0C. Calculez le coefficient de dilatation linéaire de ce métal.

 

  1. Lors d’une expérience, une tige en acier mesurant 40 cm. de long se dilate de 0,24 cm. Quelle est l’augmentation de température? (λacier= 1,2.10-5 C-1)

 

  1. Une regle de platine est graduée a 25 0C. En utilisant cette regle, on mesure la longueur d’un objet a 0 0C et la longueur d’un autre objet a 50 0C. Pour les deux objets on trouve une longueur de 1,00 m. Quelles sont les vraies longueurs de ces objets? (λplatine= 9.10-6 C-1)

 

  1. La relation entre les longueurs de deux tiges métalliques X  et  Y  est  Ly= 2.Lx  a 0 0C. La dilatation linéaire en fonction de la température de X et de Y sont 2 cm. a 30 0C et  1 cm. a 20 0C . Quel est le rapport des coéfficients de dilatation linéaire de X et de Y ?

 

  1. Une tige bimétallique est faite d’aluminium et de fer. Comment va se courber la tige  si  a) elle est chauffée  b) elle est refroidie (λfer= 1,2.10-5 C-1 ; λaluminium= 2,4.10-5 C-1)

 

  1. Lorsque la température d’un métal de forme carrée augmente de 40  a  140 0C, sa surface augmente de 1,6 cm2. Quelle est la longueur d’un coté du carré a 40 0C ? (λmétal= 2.10-5 C-1)

 

  1. Les dimensions d’un plateau rectangulaire fait de cuivre sont  30 cm x 40 cm. a 20 0C. On le chauffe a 100 0C. Quelle sera la surface finale du plateau? (λcuivre= 1,7.10-5 C-1)

 

  1. La longueur d’un coté d’un cube métallique est 5 cm. a  –20 0C. Quel sera son volume si on le chauffe a 80 0C ?  (λmétal= 2.10-5 C-1)

 

  1. Les dimensions d’une boite en aluminium sont 10 cm.x 20 cm.x 25 cm.  a 25 0C. A quelle température doit-on la chauffer pour que le volume de la boite augmente de 0,684 % ? (λaluminium= 2,4.10-5 C-1)

 

  1. La masse volumique d’une substance change avec la température. Soit  β , le coefficient de dilatation volumique d’un solide, μ0 sa masse volumique a 0 0C  et  μt  sa masse volumique a  t 0C. Déduire la formule qui donne la relation entre d0  et  dt .En utilisant cette formule, calculez la masse volumique du fer a  100 0C. (λfer= 1,2.10-5 C-1, μfer = 7,6 g/cm3  a  0 0C.)

 

  1. La masse du bloc métallique de la figure est 2240 g. Si sa température est augmentée de 500 0C, quelle sera sa masse volumique? (λmétal= 2.10-5 C-1)

               

  1. La masse d’un bloc métallique est 3420 g. et sa masse volumique est 5,7 g/cm3. Lorsque sa température diminue de 500 0C sa masse volumique devient 6 g/cm3. Quel est le coefficient de dilatation linéaire de ce métal ?

 

  1. Les ballons en verre I  et II  contiennent le meme liquide. Les rayons de leurs parties du haut et du bas sont donnés dans le schéma. Si la température du liquide dans les deux ballons est augmentée de la meme façon, quel sera le rapport entre l’élevation des niveaux du liquide  h1/h2 ? (La dilatation des parties du haut est negligeable!)

           

 

  1. Un objet K est en équilibre dans un liquide L a une certaine température. Lorsque la température du liquide L est augmentée,

a)      Comment est-ce que les masses volumiques de K et de L changent?

b)      Comment est-ce que K se déplacera dans le liquide?

 

  1. Un vase en verre de 300 cm3 est rempli d’un liquide. Le coefficient de dilatation volumique du liquide est 20 fois le coefficient de dilatation linéaire du verre. Lorsque la température augmente de 100 0C, 10,2 cm3 du liquide déborde. Quel est le coefficient de dilatation linéaire du verre?

 

LA CORRECTION DES EXERCICES