J'ai mesuré avec une sonde thermomètrique le refroidissement dans un frigo de l'eau, et du polystyrene au cours du temps (pendant 1024s).
l'eau et le polystyrene avait la même température au départ, mesures effectuée dans les mêmes conditions.
Voilà les courbes:
polyst.png
eau.png
je ne comprends pas car le polystyrene (isolant) a la température qui baisse plus vite que l'eau ????
quelqu'un peut -il m'aider ?
merci..
Bonjour
Le polystyrène est un meilleur isolant, mais il a une masse beaucoup plus faible associée à un Cp d'environ moitié, donc il "stocke" moins de chaleur.
Par ailleurs la nature isolante du PS ne joue que si la mesure de température est effectuée au centre ; est-ce le cas ici ?
oui! les mesures ont été réalisées au centre d'une boule de poystyrene de 10cm de diamètre et au centre d'un bécher 500mL contenant 200mL d'eau
pouvez vous m'expliquer à nouveau mais avec des mots pour débutant!!!
je vous remercie
Bonjour,
La vitesse de refroidissement d'un système dépend de deux paramètres: la capacité calorifique de ce système et sa conductivité thermique.
La capacité calorifique d'un système est la quantité de chaleur nécessaire pour modifier de 1°C (ou 1 kelvin) sa température. Elle dépend de la masse du système et de sa chaleur spécifique c.Pour l'eau c = 4,18 joules/K.gramme, c est 3 à 5 fois plus faible pour un polystyrène. Dans votre expérience, les deux objets doivent avoir des volumes voisins donc on a au maximum quelques grammes de polystyrène face à 500 g d'eau. La quantité de chaleur à échanger est donc beaucoup plus faible pour le polystyrène.
L'eau doit céder beaucoup de chaleur au milieu extérieur, c'est cet effet qui l'emporte sur les problèmes de conductivité thermique.
Si on veut mettre en évidence dans une expérience de ce type un effet de la conductivité thermique, il faut prendre deux système de même capacité calorifique et de même géométrie.
Que sais-je?
OK!
Je commence un peu à comprendre le polystyrene perd plus facilement sa chaleur car il a une masse volumique plus petite que l'eau et une propriété appelée chaleur specifique qui est plus petite que l'eau .
Ainsi le même volume de polystyrene refroidit plus vite que le même volume d'eau malgrès le fait que le polystyrene soit un meilleur isolant que l'eau...
ai je bien résumé?
excusez mes questions, mais, ce qui m'ennuie c'est le côté isolant de l'histoire...
Il y a 3 caractéristiques à comprendre :
- La masse volumique considérée, c'est à dire la masse pour un certain volume.
- La capacité massique, qui correspond à la quantité de chaleur qu'il faut apporter pour chauffer une certaine masse de 1°C
- La conductivité thermique, qui correspond à la quantité de chaleur qui traverse une plaque du matériaux considéré lorsque l'on applique une certaine différence de température entre chaque face.
Ces 3 paramètres permettent de quantifier la diffusivité thermique, qui reflète la vitesse à laquelle la chaleur s'échappe du système. Cette diffusivité correspond à la conductivité / (masse volumique * chaleur massique).
Dans le cas du polystyrène on a une faible conductivité, mais également une faible masse volumique et une faible chaleur massique.
Re : Courbe de refroidissement
super,
je vous remercie grâce à vous j'ai compris ce qu'est la diffusivité thermique: le polystyréne a beaucoup moins d'inertie thermique que l'eau.
En résumé, le polystyrene est un bon isolant thermique et réagit rapidement à la variation de température.
