Travaux Pratiques - Thermodynamique - 2ème année de CPGE scientifique, voie MP, Conduction thermique dans une barre cylindrique

Marwan Brouche

Description

Ce module est composé de deux TP : (1) (1) Conduction thermique dans une barre cylindrique (2) Loi de Stefan-Boltzmann

Sujets

• Classe préparatoire aux grandes écoles
• Cours
• Public Readiness and Emergency Preparedness Act
• exercices

Informations

• Publié par: travaux-pratiques-cpge
• Publié le: 01 janvier 2010
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• Licence : En savoir +
  Paternité, pas d'utilisation commerciale, partage des conditions initiales à l'identique
• Langue: Français

Extrait

Marwan Brouche Ecole Supérieure dIngénieurs de Beyrouth, LIBAN 2010-2011 

Conduction thermique dans une barre cylindrique.  Objectifs du TP  Les objectifs de ce TP sont multiples :  - Vérifier la loi théorique de la température dans une barre en régime permanent. - le coefficient déchange de chaleur superficiel de la barre.Déterminer - Déterminer le coefficient déchange dun échangeur.  Pour réaliser ces objectifs, on sera amené à faire des acquisitions automatiques de signaux et à les traiter.

A/ Principe de la conduction thermique et étude théorique de la conduction dans une barre métallique cylindrique 

I/ Principe de la conduction thermique  Lorsque deux corps sont à des températures différentes, il y a transfert thermique dénergie du plus chaud vers le plus froid. Lorsque ce transfert thermique ne saccompagne pas, à léchelle macroscopique, de mouvement de matière, il sagit duntransfert conductif.  Lorsquune des extrémités dune tige métallique est placée au contact dune source chaude, le phénomène de conduction thermique se manifeste par une élévation progressive de la température des parties froides de la tige : le phénomène dépend du temps et de lespace et on parle dunediffusion thermique.  Modèle de la conduction  Supposons que, dans un milieu matériel, la température ne soit pas uniforme mais décroisse dans une direction que nous choisirons pour laxe Ox. Il se produit un transfert de chaleur depuis la région de température élevée vers la région de basse température.  Lénergie thermiqueδQ qui traverse par conduction thermique, pendant un temps dt une surface élémentaire dS perpendiculaire à laxe Ox depuis la région chaude vers la région froide est proportionnelle à cette surface et dautant plus grande que lécart de température est plus grand. On peut donc définir une densité de flux thermique (ou flux surfacique) notée j th , telle que :  δQ j th .dS.dt  et traduire le rôle de lécart de température par : dT . j th = −λ dx

 

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