Le Diaporama

Avec quoi chauffer de

l'eau en haute

Montagne ?

/home/marie/Lycée/sti2D/docProduits/TP/combustion.odp

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Pourquoi une boite de Conserve ?

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

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Rôle du « paravent aluminé » :

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Rôle de la spatule : Mélanger l'eau pendant la chauffe et

homogénéiser sa température

Rôle du « paravent aluminé » : Limiter les fuites thermiques

par rayonnement IR et les oscillations de la flamme..

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Rôle du couvercle : Mélanger l'eau pendant la chauffe et

homogénéiser sa température

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Rôle du « paravent aluminé » : Limiter les fuites thermiques

par rayonnement IR et les oscillations de la flamme..

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Rôle du couvercle : Limiter les fuites

thermiques par convection de l'air Rôle de la spatule :

Mélanger l'eau pendant la chauffe et

homogénéiser sa température

Pourquoi des pinces isolées ?

Rôle du « paravent aluminé » : Limiter les fuites thermiques

par rayonnement IR et les oscillations de la flamme..

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Rôle du couvercle : Limiter les fuites

thermiques par convection de l'air

Mélanger l'eau pendant la chauffe et

homogénéiser sa température

Pourquoi des pinces isolées ?

Pour éviter les fuites thermiques par

conduction Pourquoi prendre au départ de l'eau froide ?

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Rôle du « paravent aluminé » : Limiter les fuites thermiques

par rayonnement IR et les oscillations de la flamme..

Pourquoi une boite de Conserve ? Le métal favorise la

transmission de la chaleur dégagée par la

flamme

Comment positionner la bougie ? Il faut que le haut de la flamme

lèche le fond de la boite.

Rôle du couvercle : Limiter les fuites

thermiques par convection de l'air Rôle de la spatule :

Mélanger l'eau pendant la chauffe et

homogénéiser sa température

Pourquoi des pinces isolées ?

Pour éviter les fuites thermiques par

conduction

Pourquoi prendre au départ de l'eau froide ?

En partant d'une température inférieure à la température ambiante et en allant

jusqu'à une température supérieure, on espère que les échanges thermiques avec l'extérieur se compensent...

Plan d'action

1. On note la température de l'air ambiant

2.On mesure avec précision la masse du combustible avec son contenant 3. On mesure la masse de la boite de conserve

4. On verse environ 150 mL d'eau froide dans la boite 5. On mesure la masse de la boite contenant l'eau

6. On installe le dispositif de façon à ce que la flamme soit à la bonne hauteur

7. On mesure la température de l'eau froide et on en déduit celle à laquelle nous arrêterons la chauffe

8. On allume la bougie, on déclenche éventuellement le chronomètre, puis on mélange jusqu'à ce que l'eau atteigne la température choisie.

9. On éteint et on note la durée de chauffe.

10. On mesure avec précision la nouvelle masse du combustible et de son

contenant.

Mesures

●

Température de l'air ambiant :

●

Masse du combustible avec son contenant :

●

 Masse de la boite de conserve : 

●

 Masse de la boite contenant l'eau :

●

On en déduit la masse de l'eau chauffée :

●

 Température de l'eau froide :

●

Température de l'eau chaude à atteindre :

●

Écart de température :

    On chauffe ... on mélange ...

●

 Durée de chauffe :

●

 Masse du combustible et de son contenant après la chauffe :

●

Masse de combustible utilisé :

Calculs

Q

= c

. m

. ( ϑ

− ϑ

) Q

= c

. m

. ( ϑ

− ϑ

)

E = Q

+ Q

Enfin, en supposant que l'énergie fournie par la combustion est totalement reçue par la boite et l'eau :

PC

= E

m

Résultats

PC ^PC

PC

En J/kg

PC

En J/kg

PC

En J/kg

Conclusions ?

Les valeurs de PC obtenus sont beaucoup plus faibles que les valeurs théoriques...

Quelles explications proposez­vous ?

Conclusions ?

Les valeurs de PC obtenus sont beaucoup plus faibles que les valeurs théoriques...

Quelles explications proposez­vous ?

­ la chaleur dégagée par la combustion de la cire n’a pas été intégralement  transmise à l’eau : une partie s’est dissipée dans l’atmosphère.

­ La boîte n’étant pas calorifugée, elle a transmis une partie de la chaleur reçue à  l’atmosphère plus froid.

­ La précision de la mesure des masses est discutable. Celle de la température  aussi.

Pour obtenir des résultats plus précis il aurait fallu réaliser la combustion dans 

un calorimètre.

Exploitation

En haute montagne, les pertes seront importantes aussi car il n'est pas  question d'y porter un calorimètre !

Pour réhydrater notre repas lyophilisé,  on a besoin de 100 mL d'eau à 60 °C.

En considérant que le PC de l'alcool est 

de 15 kJ/kg (on prend en compte les 

pertes...), calculer la quantité d'alcool 

nécessaire sachant que la température 

extérieur est de 3°C.

Exploitation

Équation de la réaction :

… C

H

O + ... O

     → ... CO

 + ... H

O

Exploitation

Équation de la réaction :

C H O + 3 O      → 2 CO  + 3 H O