Isolation Thermique

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

Sommaire

1 Présentation de l'expérience
2 Matériel
3 L'expérience
4 Explications
5 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences
6 Applications : liens avec le quotidien
7 Catégories

Présentation de l'expérience

Défi : retenir la chaleur le plus longtemps possible dans le récipient.

Matériel

Une bouilloire
Un récipient : bocal, canette...
De l'eau
Un thermomètre
Des bouchons, du carton, du tissu, des pailles... ou tout autre sorte de matériau isolant ou pas
Fichier:Pâte à modeler.jpg De la colle, de la pâte à modeler, du ruban adhésif, des trombones, de la ficelle... ou tout autre sorte d'élément de fixation
Un ballon, des billes... ou tout autre matériau qui peut sembler inutile à première vue

L'expérience

En vidéo

Modèle:Vidéo

La manipulation

C'est un défi « ingénieur » : l'objectif est de garder la chaleur de l'eau contenue dans un récipient le plus longtemps possible, c'est-à-dire que la température à l'intérieur doit baisser le moins vite possible.

Pour atteindre cet objectif, on n'a que deux contraintes :

- Les matériaux ont un prix que l'on fixera en fonction de la rareté, de l'utilité, du coût réel, etc...
- Il faut respecter un délai, que l'on fixera comme on voudra.

On peut prévoir une phase de réflexion/imagination où l'on n'aura pas le droit de manipuler le matériel. Une seule personne par groupe est désignée pour aller acheter les matériaux, cela évite le phénomène de ruée et c'est plus gérable.

À la fin, pour déterminer le meilleur projet, on effectue le calcul suivant : (Température de l'eau dans la canette) - (prix des matériaux) = score

Le groupe ayant le score le plus élevé est le plus efficace.

Que voit-on ?

C'est toujours une affaire de compromis, certains matériaux isolent bien mais ne sont pas écologiques. D'autres sont faciles à utiliser mais coûtent très cher ! Il faut essayer de penser globalement, et imaginer des solutions simples et efficaces !!

Explications

De manière simple

Tout dépend de la réalisation observée, chaque cas est unique. De manière générale, les matériaux contenant le plus d'air seront les plus isolants, d'autre part isoler le récipient de tous les côtés en évitant les ponts thermiques sera certainement plus efficace.

Questions sans réponses

Ici je mets les questions soulevées par l'expérience, qui n'ont pas trouvé de réponses !!

Allons plus loin dans l'explication

L'air, grâce à sa faible densité et à sa faible conductivité thermique est l'un des meilleurs isolants sur terre après le vide.

La chaleur dispose de trois moyens d'"évasion" :

La conduction, en passant au travers de la matière, d'un atome à l'autre.
La convection, lorsqu'un fluide s'écoule le long d'un solide.
Le rayonnement, toute matière émettant des rayons électromagnétiques en fonction de sa température.