Enceinte convection conduction

Ref :507056
1 maquette 2 en 1 pour l'étude de la convection et de la conduction
Sécurité maximale contre les risques électriques et de brûlure
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Disponibilité : En stock

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Fiche technique Enceinte convection conduction

Descriptif

L'enceinte convection / conduction constitue un modèle ingénieux pour permettre à vos élèves de répondre par l'expérimentation et la mesure aux problématiques soulevées par les notions de convection et de conduction.
En introduisant quelques gouttes de colorants dans l'enceinte, les élèves peuvent observer les mouvements du liquide, engendrés par le phénomène étudié.
Grâce aux systèmes de fixation du couvercle, les profondeurs d'immersion de la résistance chauffante et des sondes T° ExAO peuvent être réglées indépendamment avec précision. On peut ainsi facilement étudier la convection ou la conduction et mesurer l'évolution de la température dans l'enceinte en fonction de la profondeur dans chacun des cas.

Sécurité :
- L'alimentation électrique est en Très Basse Tension de Sécurité (12 V).
- Afin d'éviter tout risque de brûlure, le couvercle est équipé d'un coupe-circuit empêchant l'alimentation de la résistance thermique si celui-ci n'est pas verrouillé sur l'enceinte.
- Toutes les expérimentations se déroulent à des températures inférieures à 60 °C.
- La signalétique présente sur le couvercle rappelle en permanence les consignes à respecter notamment l'obligation d'immersion de la résistance.
- Grâce à sa faible inertie thermique, la résistance sera refroidie dès l'ouverture.

Caractéristiques techniques

Alimentation : 12 V / 5 A fournie
Témoin de mise sous tension du système
Volume de l'enceinte : 2,5 L
4 emplacements pour capteur T°
Dimensions : H 170 x 170 x 205 mm
Thématique Lycée Géophysique
Mode opératoire pour les modélisations :
- Remplir l'enceinte d'eau.
- La circulation est rendue visible à l'aide d'un colorant déposé au préalable avec une pipette sur le fond de l'enceinte.
- On suit l'évolution des températures en 2 points de mesure opposés : un premier point en hauteur à 1,5 cm sous la surface et un second, bas, à 2 cm du fond.
- Les manipulations se déroulent sur 10 à 20 minutes en mode conduction ou convection, et en maximum 30 minutes en incorporant un agent viscosant.

Modélisation analogique de la conduction
- Positionner la résistance en haut du volume d'eau.

Observation : La température s'accroît uniquement sur la partie superficielle. Il n'y a aucun brassage entre le haut et le bas. Le transfert de chaleur s'effectue exclusivement par conduction.

Modélisation analogique de la convection
- Positionner la résistance en bas du volume d'eau.

Observation : Le brassage est continu, le différentiel de température entre le haut et le bas de la colonne d'eau n'excède pas 2 °C.
En convection, les transferts d'énergie sont rapides et se font par déplacement de matière.

Modélisation analogique de convection en fonction de la viscosité du matériau
- En utilisant l'agent viscosant à diluer, réaliser 3 solutions de viscosité croissante (agent viscosant à 1%, 2,5% et 5%).
- Positionner le dispositif en mode convection.
- Pour chaque viscosité, faire les relevés de température.

Observation : Plus la viscosité augmente, plus le profil des transferts de chaleur s'apparente à un profil de conduction.

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