SR-WL373 Conduction thermique dans les gaz et les liquides – Équipement de laboratoire de thermique – Matériel pédagogique – Équipement didactiqueEn physique, la conduction thermique désigne le transfert d'énergie thermique entre des atomes et des molécules voisins au sein d'un solide ou d'un fluide au repos.
Le transport de chaleur est lié à la matière. Dans les fluides, la conduction thermique pure est perturbée par des phénomènes de convection. Ce phénomène peut être évité en confinant les fluides dans un espace restreint (interstice).
Ce banc d'essai permet d'étudier les propriétés de conduction thermique de différents fluides. Il est fourni avec une unité de commande et d'affichage.
L'élément central du banc est un échangeur de chaleur cylindrique composé d'un cylindre intérieur chauffant en aluminium et d'une enveloppe refroidie à l'eau. Un interstice annulaire, situé entre le cylindre intérieur et l'enveloppe, est entièrement rempli du fluide à étudier. La largeur de cet interstice est telle que le transfert de chaleur par convection est négligeable.
Grâce aux faibles niveaux de température et aux surfaces polies, le transfert par rayonnement est également négligeable.
Les expériences permettent de déterminer la conductivité thermique (k) de divers fluides tels que l'eau, l'huile, l'air, l'oxygène ou le dioxyde de carbone. Des capteurs enregistrent les températures et la puissance de chauffage consommée aux points pertinents.
Les valeurs mesurées peuvent être lues sur des afficheurs numériques.
Le matériel pédagogique, clairement structuré, expose les principes fondamentaux et guide l'utilisateur étape par étape à travers les expériences.
Objectifs pédagogiques / Expériences
- conduction thermique en régime permanent dans les gaz et les liquides
- détermination de la conductivité thermique (k) de différents fluides à diverses températures
Spécifications
[1] étude de la conduction thermique dans les gaz et les fluides (eau, huile, air)
[2] dispositif expérimental composé d'une unité d'essai et d'une unité de commande et d'affichage
[3] échangeur de chaleur avec cylindre intérieur chauffant et enveloppe refroidie à l'eau
[4] le fluide à étudier se trouve dans l'espace annulaire situé entre le cylindre intérieur et l'enveloppe
[5] transfert de chaleur par convection et rayonnement négligeable grâce aux faibles dimensions de l'espace, aux basses températures et aux surfaces polies
[6] élément chauffant électrique réglable
[7] vannes de réglage des débits d'eau de refroidissement et du fluide
[8] capteurs de température et de puissance de chauffage électrique
[9] affichages numériques de la différence de température et de la puissance de chauffage
