Physique Chimie
  | Accueil |         
  Melzani M.,
lycée Pierre de
Coubertin,
Meaux
CPGE TSI2 :  |  documents cours |  TP, DS, maths... |  colles |  cahier texte |  concours |  actualités | 
Autres :       |  archives cpge 2016-18 |  agrégation |  expériences diverses, points théoriques |  liens | 
Dossiers :     |  épistémologie |  incertitudes de mesure |  plasmas |  unités | 

  Notes diverses, pour moi-même ou pour les autres/

Rubriques :

Des discussions expérimentales, descriptions de manips :


Des discussions plutôt côté théorie :




Mesures de conductivité à l'aide d'une caméra thermique

Expériences de mesures de température sur une barre d'aluminium et une barre de laiton.

Deux expériences sont présentées :

  • Une mesure du profil $T(z)$ le long des barres en régime permanent, quand une des extrémités de chaque barre est sur une plaque chauffante (situation du type ailette de refroidissement). Ceci permet d'avoir une mesure de $\lambda/h$, rapport de la conductivité thermique sur le coefficient d'échange conductoconvectif.

  • Une mesure du refroidissement $T(t)$ en un point fixe de chaque barre une fois qu'on les retire de la plaque chauffante. Ceci permet d'en déduire une mesure de $h$, et donc en reprenant la première expérience d'en déduire une valeur de $\lambda$.


On obtient des résultats plutôt convaincants :

\begin{equation*} \begin{split} \lambda_\text{Al} &= (2.2\pm0.7)\times10^2\,\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}} \\ \lambda_\text{Laiton} &= (1.3\pm0.5)\times10^2\,\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}, \end{split} \end{equation*}

(incertitudes élargies). Les valeurs tabulées étant pour l'aluminium de $2.37\times10^2\,\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}$, et pour le laiton de $1.1$ à $1.3\times10^2\,\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}$.



Lien vers le document.




           

Remarquons qu'un récent article dans le BUP (numéro 1007) propose de faire de même avec du plexiglass. La démarche est très similaire à la nôtre. L'auteur indique toutefois que les émissivités différentes des métaux posent un problème important de calibration de la caméra. Nous montrons en fait dans la partie I du document que ce n'est pas si important, car dans la plage de températures explorées le réglage de l'émissivité revient à faire une correction affine sur la température, ce qui n'a aucune incidence sur le paramètre $\delta$ d'une loi du type $T(x) = a\text{e}^{-x/\delta}+b$, qui est justement celui que l'on mesure. La proposition du plexiglass est néanmoins intéressante (dépendance de l'émissivité en fonction de $\lambda$ plus faible ?), ainsi que les méthodes proposées : lien direct vers l'article.


Code Python pour la simulation numérique en régime transitoire :




  Site version 08/2018.
 ↑↑