Propagation de la chaleur

Sur les expériences et manipulations, buts, pertinence, déroulement, explication scientifique, organisation pratique et trucs et astuces... Pour les documents pédagogiques, merci de les placer dans la section du niveau concerné.

Propagation de la chaleur

Messagede nlbmoi » 01 Mar 2019, 15:39

Bonjour

Pour montrer la loi de propagation de la chaleur (Fourier), je dispose d'une barre métallique au bout de laquelle j'ai vissé une résistance chauffante (25W, 7 ohm).

La barre est percée régulièrement : je peux donc y insérer des sondes thermométriques.
N'ayant pas vraiment le matériel adéquat, j'utilise actuellement des thermomètres à sonde "classique ' (checktemp), je filme la manipulation pour pouvoir après coup saisir les données t,T (t : le temps après mise en route de la résistance, T la température mesurée) pour chaque valeur de x (distance à la résistance de chauffe). C'est un travail assez ingrat, chronophage et peu intéressant !!
Je suis limité car les seules consoles dont je dispose n'ont que 4 entrées donc pas suffisamment pour obtenir ce qu'on souhaite (dans l'idéal au-moins 8 valeurs).

Quelqu'un a-t-il une solution à me proposer ?
merci
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede S.F » 01 Mar 2019, 21:12

l'année où je l'ai fait en sti, j'avais fait des points de cire régulièrement espacés. on n'avait pas la montée en température, mais comme tous les points de cire fondent à la même température, on a pu montrer la propagation de la chaleur dans la tige... pour avoir l'évolution de la température, je dirais qu'il faut faire 4 mesures sur un poste, 4 autres sur un autre poste et mutualiser les résultats ? ça pourrait fonctionner.
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede nlbmoi » 03 Mar 2019, 09:25

Ce qui m’intéresse n'est pas de voir la propagation de la chaleur mais bien de la mesurer.
Ta proposition d'utiliser 2 postes différents n'est pas réalisable chez nous en pratique car on ne dispose que de PC fixes et ça va être compliqué de ramener 2 consoles sur une même paillasse.
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede S.F » 03 Mar 2019, 10:28

Pas de ramener deux consoles sur le même poste, mais de faire des mesures différentes selon les postes et d'échanger les résultats entre deux groupes. Du travail collaboratif, en quelque sorte ;)
Je le fais quand je fais le dosage par étalonnage spectrophotométrique en 2nde. Chaque groupe fait une dilution et une mesure et on regroupe les valeurs au tableau pour tracer la droite d'étalonnage.
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede nlbmoi » 04 Mar 2019, 15:50

C'est envisageable à condition d'avoir 2 barres identiques, ce qui n'est actuellement pas mon cas : peut-être trouverais-je une chute pour en refaire une autre.
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede mathieu.lau » 06 Mar 2019, 19:28

bonjour,
l'article suivant m'a fait penser à ta question : Temperature along a heated metal rod à cette adresse : http://seniorphysics.com/physics/eei.html
L'auteur utilise une carte arduino et des capteurs LM335Z.
Il fournit le sketch.

Laurent
Mon premier livre : http://www.editions-ellipses.fr/product_info.php?products_id=11310 ou en raccourci http://tinyurl.com/y77mhb3x
Le deuxième (encore plus beau) : https://tinyurl.com/y2sfa8r7
mathieu.lau
 
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Re: Propagation de la chaleur

Messagede nlbmoi » 07 Mar 2019, 11:01

Merci pour l'article : la solution Arduino est intéressante (et ça peut faire un TP dans les nouveaux programmes ...)
En cherchant à mesurer des températures avec Arduino, plusieurs articles conseillent plutôt d'utiliser le capteur DS18B20 (numérique) plutôt que un LM335 (analogique).
Je vais faire des recherches complémentaires mais si quelqu'un a déjà des infos, je suis preneur
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