TP 1ère année - 2ème semestre TP 2 : ateliers de thermodynamique
5.1 Effet du froid sur les gaz : ballon de baudruche
1.
Mettre un ballon de baudruche gonflé dans un cristallisoir, verser un peu d’azote liquide
dessus (pendant quelques secondes).
2. ♠Expliquer ce que vous observez.
5.2 Contact entre de l’azote liquide et de l’eau liquide
1. Remplir un petit bécher au tiers d’eau puis verser un peu d’azote liquide.
2. ♠Expliquer ce que vous observez.
3. ♠Qu’obtient-on à la fin de l’expérience ?
4. ♠
De quoi est constitué le nuage que l’on voit "s’écouler" pendant l’expérience ? A quelle
température environ peut-il être ?
6 Moteur de Stirling
Petite histoire du moteur à air chaud (dit "moteur de Stirling") :
Découvert en 1816 (brevet déposé) par le pasteur et ingénieur Robert Stirling, ce moteur pourrait
remplacer le traditionnel moteur à explosion. Contrairement à ce dernier, le moteur Stirling
utilise un fluide (ici : l’air) contenu dans une enceinte fermée, chauffé par une source de chaleur
extérieure à l’enceinte. C’est donc un moteur à combustion externe, avec de nombreux avantages :
combustion en continu, plus complète, pas de soupapes d’admission et d’échappement, donc moins
de bruit, et possibilité (théorique) d’utiliser tout combustible solide, liquide, gazeux, solaire, nu-
cléaire ! D’où des prototypes pour la production d’électricité, l’irrigation et le dessalement de l’eau.
Ses principaux avantages sont :
– le silence de fonctionnement ;
– le rendement élevé ;
– les nombreuses sources chaudes possibles.
Ses principaux inconvénients sont :
– le prix ;
– la variété des modèles possibles, ce qui empêche la standardisation ;
– les problèmes d’étanchéité si l’on souhaite des pressions de fonctionnement élevées ;
–
son manque de souplesse puisqu’il "préfère" fonctionner à régime constant (gros inconvénient
pour l’industrie automobile).
Source : http: // www. moteurstirling. com
Le moteur de Stirling permet la transformation d’énergie thermique en énergie
mécanique.
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