TH5 Processus d'expansion d'un gaz parfait Matériel didactique Matériel de formation professionnelle Matériel de laboratoire thermique
DESCRIPTION
L'appareil se compose de deux récipients rigides interconnectés posés au sol, l'un équipé pour fonctionner sous pression et le second sous vide.
Une pompe à air électrique connectée au sommet des récipients, ainsi que des vannes et des piquages permettent de pressuriser ou d'évacuer le récipient approprié selon les besoins pour s'adapter à l'exercice d'enseignement.
Les récipients peuvent être utilisés indépendamment ou ensemble pour permettre l'évaluation de différents processus thermodynamiques. Un capteur de pression connecté à chaque récipient et un capteur de température à l'intérieur de chaque récipient permettent de surveiller en continu les changements de propriétés de l'air contenu dans les récipients.
Les deux récipients sont construits en plastique rigide transparent, ce qui permet une légère isolation entre l'air à l'intérieur du récipient et l'environnement pour réduire le chauffage/refroidissement. Cela permet également à chaque récipient et à son contenu de revenir à la température ambiante assez rapidement.
La capacité du récipient sous pression est d'environ 23 litres.
La capacité du récipient sous vide est d'environ 9 litres.
Chaque cuve intègre les caractéristiques suivantes :
Connexion à la pompe à air via une vanne d'isolement pour permettre la mise sous pression/vide de la cuve
Connexion à un capteur piézorésistif pour mesurer la pression/vide à l'intérieur de la cuve (plage des deux capteurs ± 34,5 kN/m2)
Connexion à un tuyau et une vanne de gros calibre pour permettre la dépressurisation/pressurisation de la cuve vers/depuis l'atmosphère (la vanne est rapidement ouverte et fermée pour fournir un petit changement d'étape de pression)
Interconnexion entre les deux cuves via un tuyau et une vanne de gros calibre (changement rapide) et un tuyau et une vanne à pointeau de petit calibre (changement progressif)
Thermistance à réponse rapide pour surveiller la température de l'air à l'intérieur de la soupape de décharge afin d'éviter la surpression
Toutes les alimentations, les circuits de conditionnement de signaux, etc. sont contenus dans une console électrique simple avec des dispositifs de protection de courant appropriés et un disjoncteur différentiel pour la protection de l'opérateur. La console est conçue pour être posée sur un plan de travail au-dessus des cuves sous pression et sous vide et intègre des connexions électriques pour la pompe à air et les capteurs.
Les relevés des capteurs de pression et des thermistances sont affichés sur un compteur numérique commun avec un sélecteur à l'avant de la console.
Tous les capteurs électroniques importants utilisés sur l'appareil fournissent des sorties pour l'enregistrement et l'analyse des données. L'enregistreur de données, fourni avec l'appareil, assure l'interface entre l'appareil et l'ordinateur de l'utilisateur via un port USB.
Le logiciel pédagogique en option permet l'enregistrement des données, le traçage de graphiques et fournit des instructions complètes pour la configuration de l'équipement et la réalisation des expériences.
Toutes les théories et textes d'aide associés sont fournis. Le logiciel nécessite un ordinateur (non fourni) exécutant Windows 7 ou une version ultérieure avec un port USB.
Un enregistreur graphique fourni par l'utilisateur peut également être utilisé.
Comme les exercices d'enseignement nécessitent l'observation et l'enregistrement des réponses transitoires de pression et de température, l'une de ces options d'enregistrement est nécessaire.
CONTENU EXPÉRIMENTAL
Les exercices pédagogiques permettront aux étudiants de se familiariser avec les thèmes suivants :
L'équation d'énergie hors écoulement
Le comportement d'un gaz parfait et ses équations descriptives
Un processus adiabatique réversible (expansion isentropique)
Un processus à volume constant
Un processus adiabatique irréversible
Conversion des unités de pression
Un processus à énergie interne constante
Les processus polytropiques, avec le cas limite n = Gamma
Conversion des unités de pression
Pressions manométriques et absolues
L'équation d'énergie d'écoulement instationnaire (en mode vide)
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