Air et thermodynamique

[invitedbae9cc6]

Bonjour à tous,

je travaille actuellement sur un projet d'asservissement et mes notions de physique sont quelques peu poussiéreuses.

Un exemple concret :
Je cherche une formule qui permet de connaître la quantité d'air à renouveler pour maintenir une température donnée dans un espace réduit chauffé par un corps incandescent... Rien que ça !

Je pense que le calcul doit se faire en fonction :

• de la température à l'extérieur de l'espace
• de la température à maintenir dans l'espace
• de l'échauffement de l'air à l'intérieur de l'espace

A mon avis, d'autres paramètres entrent en ligne de compte mais je ne vois pas vraiment comment m'y prendre...

Comment calculer l'échauffement de l'air ( °C/h ) ? Des notions en thermodynamique me manquent...

Un coup de main ?

Merci d'avance.
-----

[invitedbae9cc6]

Aucune réponse ?

Problème trop pointu ? mal exposé ? pas suffisamment de données ??

[arrial]

Salut,



P(incandescence) = P(déperditions) + P(renouvellement d'air)
♦ P(incandescence) : selon dispositif
♦ P(déperditions) : dépend des caractéristiques thermiques de l'enceinte [calcul de conductivité globale ; P = ΔT/R]
♦ P(renouvellement d'air) = Qm.cp(Ts-Te).


@+

[invite2313209787891133]

Bonjour à tous,

je travaille actuellement sur un projet d'asservissement et mes notions de physique sont quelques peu poussiéreuses.

Un exemple concret :
Je cherche une formule qui permet de connaître la quantité d'air à renouveler pour maintenir une température donnée dans un espace réduit chauffé par un corps incandescent... Rien que ça !

Je pense que le calcul doit se faire en fonction :

• de la température à l'extérieur de l'espace
• de la température à maintenir dans l'espace
• de l'échauffement de l'air à l'intérieur de l'espace

A mon avis, d'autres paramètres entrent en ligne de compte mais je ne vois pas vraiment comment m'y prendre...

Comment calculer l'échauffement de l'air ( °C/h ) ? Des notions en thermodynamique me manquent...

Un coup de main ?

Merci d'avance.

Bonjour

1000 joules réchauffent 1kg d'air de 1°C ; tu peux déjà te servir de cette valeur pour faire un calcul grossier.
Pour affiner il faut beaucoup plus de renseignements: La puissance de ce corps incandescent, la taille de l'enceinte, de quoi elle est constituée, ce qu'il y a autour etc.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedbae9cc6]

arrial, Dudulle, avant tout, merci de vous intéresser à mon problème !

1000 joules réchauffent 1kg d'air de 1°C

Après une petite recherche, cela semble être la "chaleur spécifique de l'air" est-ce bien ça ?

Bien alors calculons grossièrement

Dixit wikipédia :

Un joule est (aussi) l'énergie fournie par une puissance de 1 watt pendant une seconde.

J'en déduis donc :
1000W/s réchauffent 1kg d'1°C
1000W/s = 1°C/kg

En °C/s cela donne :
1000W/kg = 1°C/s (m'sieur j'ai bon ?)

Je connais la puissance de mon corps incandescent : 250W. C'est, cependant, l'énergie qu'il lui faut pour fonctionner normalement, et non l'énergie (chaleur) qu'il dissipe en fonctionnant...mais admettons qu'il transforme toute sont énergie en chaleur...

Si j'ai bien compris, il ne me reste plus qu'à connaître la masse volumique de l'air dans l'enceinte.
Simplifions le calcul en considérant l'air comme sec (ce qui n'est pas le cas, l'hygrométrie y régnant étant de 60%).

Masse volumique de l'air sec à 25°C : 1,184 kg/m3 (cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique_de_l'air)

Volume d'air dans l'enceinte :
V = 0,4m x 0,8m x 2,5m
V = 0.8m3

Masse de l'air considéré comme sec dans l'enceinte:
M = 0.8m3*1.184kg/m3
M = 0.9472 kg

Conclusion :
250W.kg-1 = 1/4°C.s-1
(250.Wx0.9472.kg-1)/ 4 = 59,2°C/s (?!!!)

Ou est-ce que je me suis trompé ?

Merci à vous deux qui m'avez bien mis sur les rails

PS: Désolé si mon vocabulaire vous parait limité ou inadéquat, mes derniers rapports (forcés à l'époque ) avec la physique remontent à plus de 10 ans ; je vous invite donc très cordialement à me reprendre

[Tiluc40]

Bonjour,

1000W/s réchauffent 1kg d'1°C
1000W/s = 1°C/kg

Aie aie aie! Ca fait mal aux yeux... 1J = 1W.s, pas un W/s.

[invitedbae9cc6]

Bonjour,Aie aie aie! Ca fait mal aux yeux... 1J = 1W.s, pas un W/s.

Merci et sincères excuses...

[invite2313209787891133]

Bonjour

Tu prend le problème à l'envers :
L'ampoule HQI (car il s'agit bien de ça n'est ce pas ?) produit 250J toutes les secondes.
Si tu aspire de l'air à 20°C dans ton enceinte et que tu ne veux pas y dépasser 30°C il faut donc faire circuler un débit de (250 / 1000) / (30-20) = 0.025kg d'air toutes les secondes.

En réalité il faudra extraire un petit peu moins, car l'évapotranspiration de tes plantes (car il s'agit bien de ça n'est ce pas ?) va consommer un petit peu d'énergie, mais globalement tu aura un bonne approche.

[invitedbae9cc6]

Bonjour,

C'est exactement pour ça que j'ai fini en informatique

Merci infiniment Dudulle.

Nous parlions bien de la même chose