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Cours de Physique-chimie 4e - Comment tracer et exploiter un graphique ?


Note par nos Maxinautes :  
Objectif 
Lorsque l'on étudie le changement d'état d'un corps en chimie, on relève la température de ce corps en fonction du temps. On dispose donc d'une série de valeurs de temps et de température.

Comment utiliser ces mesures expérimentales ?
1. Utilisation des données chiffrées
Lorsque l'on souhaite effectuer un relevé de température au cours du temps, il faut regrouper les valeurs dans un tableau.

Par exemple, au cours d'une expérience de solidification de l'eau, on a mesuré la température toutes les 30 secondes ; les valeurs obtenues sont les suivantes :


Temps (min) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Température (°C) 20 14 9 5 2 1 0,5 0 0 0




Temps (min) 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9
Température (°C) 0 0 0 0 0 -1 -2 -3 -4




Doc. 1
: Tableaux des valeurs.

2. Réalisation d'un graphique
A partir d'un tableau à deux entrées (ici, le temps et la température), il est possible de tracer un graphique sur papier millimétré.

L'axe horizontal est appelé axe des abscisses et l'axe vertical est appelé axe des ordonnées.
Si l'on souhaite représenter l'évolution de la température en fonction du temps, le temps est représenté par l'axe des abscisses et la température par celui des ordonnées.

Chaque axe est nommé et ensuite gradué grâce à une échelle.
Ainsi avec notre tableau de mesure, on a : 1 cm en abscisse correspond à 0,5 minutes et 1 cm en ordonnée correspond à 2 degrés Celsius.
Une fois les graduations réalisées, on place les couples de points avec des croix en repérant leur position sur les deux axes. Lorsque tous les points sont placés, on réalise un tracé à la main et on donne un titre au graphique.

3.  3. Analyse du graphique
Lorsque le graphique est tracé, il faut l'étudier : sa forme, ses caractéristiques.

Dans le cas de la solidification, on constate (doc.2.) que le graphique peut se décomposer en 3 zones : une zone de diminution de la température, une zone de stabilité à 0°C de la température et une nouvelle zone de diminution de la température dans les valeurs négatifs.

Ceci nous permet de dire que l'eau est liquide dans la première zone. Dans la seconde, il y a solidification (c'est-à-dire que petit à petit de l'eau liquide devient solide). Enfin, dans la troisième, toute l'eau est solide et continue de se refroidir.


Doc.2. Tracé de l'évolution de la température en fonction du temps lors de la solidification de l'eau.


L'essentiel
On regroupe les résultats d'une expérience dans un tableau. Ces données sont exploitées sous la forme d'un graphique.

Le tracé d'un graphique se fait à partir d'un relevé de couples de données (par exemple, le temps et la température). L'évolution est ensuite reportée sur une feuille à deux axes (abscisses et ordonnées). Les points sont placés sous forme de croix et reliés à la main.

L'analyse met ensuite en évidence la forme et les caractéristiques de la courbe tracée.

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