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Nous avons fait des recherches globales sur le calorimètre pour découvrir le sujet et commencer à réfléchir à la conception de l'objet. Nous nous sommes renseignés sur:
De nombreux sites et vidéos comme cette Vidéo sur différents types de calorimètres nous a permis de cerner le principe de la calorimétrie et nous a donné un exemple peu coûteux, simple de conception et d'utilisation.
Le principe est simple: on choisit une substance dont la capacité calorifique est connue (l'eau par exemple); on fait chauffer l'échantillon qui se trouve à l'intérieur de la petite enceinte; l'échantillon va plus ou moins diffuser la chaleur (en fonction de sa capacité calorifique) ce qui va changer la température de l'eau. On mesure la température de l'eau. On connaît: la masse de l'eau et de l'échantillon, la capacité calorifique de l'eau, l'énergie fournie à l'échantillon, la variation de température de l'eau et de l'échantillon.
On a : Q = Céch.méch.△Téch = Ceau.meau.△Teau = Constante
d'où
Céch = (Ceau.meau.△Teau)/(méch.△Téch)
Création du wiki. Retranscription des traces écrites sur le wiki. Choix des rôles de chacun.
Début des recherches sur l'organisation du calorimètre: de quelle pièces avons nous besoin? Pourquoi?
Apprentissage: comment se servir d'un module Peltier? Quel phénomène est à la base de la variation de température des faces du module Peltier? Quels sont les points positifs? Les points négatifs? Un modèle Pletier est-il plus performant si on le superpose avec un autre? Est-il préférable d'utiliser un système de réfrigération (ventilateur, eau…)? A quelles températures (maximale et minimale) souhaitons-nous amener notre module?
Début des commandes: Arduino UNO Commandé
Thermocouple Pt100 Commandé
Nous avons appris à nous servir d'une thermistance pour nous accoutumer à son utilisation à l'aide d'un programme exécuté par un arduino.
#include <math.h> #define PIN_NTC 0
double Rref = 1000.0; Résistance de référence à 25°C double V_IN = 5.0; Alimentation électrique
Information de la thermistance double A_1 = 3.354016E+06; double B_1 = 2.909670E-04; double C_1 = 1.632136E-06; double D_1 = 7.192200E-08; double SteinhartHart(double R) { Division de l'équation en 4 parties. La premiere est
//uniquement A1 double equationB1 = B_1 * log(R/Rref); double equationC1 = C_1 * pow(log(R/Rref), 2); double equationD1 = D_1 * pow(log(R/Rref), 3); double equation = A_1 + equationB1 + equationC1 + equationD1; return pow(equation, -1);
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
//Calcul de la tension sur la borne analogique double valeurAnalog = analogRead(PIN_NTC); double V = valeurAnalog / 1024 * V_IN;
Calcul de la résistance de la thermistance double Rth = (Rref * V ) / (V_IN - V); Serial.print(“Rth = ”); Serial.print(Rth); Calcul de la température en kelvin( Steinhart and Hart)
double kelvin = SteinhartHart(Rth); double celsius = kelvin - 273.15; //Conversion en celsius Serial.print("Ohm - T = "); Serial.print(celsius); Serial.print("C\n"); delay(1000);
}
Nous avons eu un TP sur la calorimétrie qui nous a permis de prendre en compte certaines précautions comme calculer la capacité thermique de notre calorimètre pour qu'elle ne fausse pas nos résultats.
Schéma organisationnel du circuit électrique: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serre câble pour fixer le dissipateur de chaleur:
. . . . . . . . . .
Schéma du calorimètre avec de nouveau éléments (coupole, générateur, ventilateur, dissipateur de chaleur…) et dimensions: