Moteur thermique

Descriptif

De l'air est enfermé dans un réservoir et mis en contact alternativement avec deux sources de températures différentes et de façon continue avec une paroi mobile (piston). Des masses sont disposées sur ce piston qui agit comme monte-charge en les élevant à une hauteur supérieure. L'objectif est d'illustrer la notion de conservation d'énergie totale à travers l’utilisation de cette machine thermique convertissant l'énergie d’origine thermique en énergie mécanique utilisable.
 
 

Objectif pédagogiques

• Appréhender la notion de pression et réaliser un bilan des forces sur le système piston-masse
• Application du premier principe de la thermodynamique aux systèmes gaz et piston 
• Détermination du travail fourni par un moteur thermique
• Tracé du cycle d’un moteur thermique dans les diagrammes (P,V) et (P,T)
• Calculer le rendement de l’installation
• Comparaison au rendement théorique d’un cycle de Carnot
• Discussion sur les biais expérimentaux

 
 

Public concerné

Licence 2^ème et 3^ème année

 

Pré-requis

Bases de la thermodynamique, premier principe, gaz parfaits, lois de Newton
 
 

Spécifications techniques

• Module d’étude de la loi des gaz parfaits TD8572
• Capteur de pression
• Capteur de déplacement
• Deux capteurs de températures (sources chaude et froide)
• Interface ScienceWorkshop 500 CI6400
• Logiciel DataStudio CI6921
• Jeu de masses 

 

Informations pratiques

 

Durée du TP	3 à 4 heures
Nombres d'étudiants minimum/maximum	2/5
Nombre de dispositif expérimentaux	2
Notation des étudiants	QCM ou compte rendu
Temps consacré à l'encadrement (% de la durée totale du TP)	~30%

 

Répartition du temps pendant le TP

Localisation du TP

Bâtiment 4