3B Scientific Heat Equivalent Apparatus - Manual (Page 9)

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Instructions d ’utilisation
3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC® PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS
U10365 Dispositif de mesure de l’équivalent de chaleur
U10366 Cylindre en cuivre
®
9/04 MH
1 Support avec tableau pour la conversion
Résistance
→
Temperature
2 Compteur
3 Cylindre en cuivre (U10366)
4 Elément chauffant électrique
5 Manivelle
6 Bride de fixation de table
7 Vis moletée
8 Cordon de frottement avec contrepoids (non visible)
9 Cylindre en aluminium
bl Palpeur de température
bm Câble adaptateur
bn Seau de 5 (non visible)
1
3 4
5 6 8 9 7 bl bm
2
Fig.1: Composants
Le dispositif de mesure de l’équivalent de chaleur per-
met de convertir le travail mécanique (Nm) et l’éner-
gie électrique (Ws) en chaleur (J). L’évaluation présente
l’équivalence des trois formes d’énergie.
1. Consignes de sécurité
•
Risque de blessure ! En tombant, le poids (env. 5 kg)
fixé au cordon
8 peut blesser des gens. Pour être
fixé, il doit reposer sur le sol et ne pas être soulevé
de plus de 10 cm pendant les expériences.
•
Risque de brûlure ! Le cylindre ( 3 ou 9 ) est ré-
chauffé pendant les expériences. Veiller à ce que
la température ne dépasse pas env. 40 °C. Le cou-
rant maximum admissible dans l’élément chauf-
fant s’élève à 3 A et ne doit pas être dépassé.
•
Risque de choc électrique ! La tension de sortie
maximale du bloc d’alimentation utilisé lors du
réchauffement électrique ne doit pas dépasser 40 V.
2. Description, caractéristiques techniques
Ce dispositif de mesure permet d’indiquer l’équiva-
lence du travail de frottement mécanique (Nm), de
l’énergie électrique (Ws) et de la chaleur ( J). Les va-
leurs déterminées en Nm et Ws coïncident à env. 2%.
Cette équivalence étant sous-entendue, on peut déter-
miner la capacité thermique spécifique de l’aluminium
et du cuivre.
Grâce à la construction robuste avec un compte-tours
intégré et un arbre à double roulement à billes, les
expériences peuvent être réalisées très simplement.
Pour mesurer la température, on utilise une résistance
à coefficient de température négatif (NTC), qui est ran-
gée sûrement dans un boîtier en aluminium. Ce boî-
tier s’encoche dans le cylindre et ne peut donc pas en
ressortir par inadvertance.
Caractéristiques techniques des cylindres de frottement
(approx.) :
Diamètre D :
48 mm
Hauteur : 50 mm
Cylindre en aluminium : masse m
A
= 250 g,
capacité thermique
spécifique
c
A
= 0,86 kJ/kg K,
Cylindre en cuivre : m
K
= 750 g,
c
K
= 0,41 kJ/kg K
Connexion électrique : douilles de 2 mm de
diamètre, pôle « + » isolé,
pôle « – » à la masse, une
inversion de polarité
n’entraîne pas de
destruction.