Dispositif d'étude de la résistance thermique

Le dispositif d'étude de la résistance thermique est composé de deux compartiments.
L'un (à gauche de la photo) accueille les blocs de façon à ce que leurs surfaces communes soient en contact étroit. Cette première situation permet d'étudier le transfert de chaleur par conduction et de comparer distinctement la différence de résistance thermique entre l'aluminium et l'acier.
Le second (à droite de la photo) est conçu de façon à laisser un filet d'air entre le bloc chaud et le froid. Dans ce deuxième cas, l'élève étudie le rayonnement.

Cet espace permet également d'insérer des plaques de différentes matières isolantes, couramment utilisées dans l'habitat, pour établir une classification quantitative de leurs résistances thermiques. Ces échantillons (2 plastiques de la même matière mais de densités différentes, 1 bois et 1 polystyrène) ont été spécifiquement dimensionnés pour obtenir des résultats comparatifs notables. Les plaques de plastique étant de densités différentes, l'analyse comparative de leur transfert thermique permet à l'élève de comprendre pourquoi dans les tables de données des fabricants, la valeur de la résistance thermique, pour un matériau donné, est exprimée sur une fourchette de valeur.

L'utilisation de l'aluminium permet d'obtenir un flux thermique élevé entre les deux blocs et donc de réaliser une série d'acquisition au cours de la même séance de T.P.
La mesure de la température s'effectue grâce à un orifice placé au coeur des blocs. Celui-ci permet d'accueillir les sondes de température de diamètre 3 ou 6 mm.
Des tiges plastiques permettent de disposer le bloc préalablement chauffé dans le logement en mousse, ce qui sécurise ainsi les manipulations effectuées par l'élève.

Mallette adiabatique (170 x 120 x 50 mm) :
- 2 blocs acier (30 x 55 x 10 mm),
- 2 blocs aluminium (30 x 55 x 10 mm),
- 2 tiges en plastique,
- 4 plaques de matériaux de résistances thermiques différentes.