1 2

3

1 : Alimentation du système chauffant. (Ampoule halogène).

2 : Alimentation du brassage d’air (Ventilateur)

3 : Mesure de température intérieure θi.

La température de surface du revêtement θe sera mesurée avec un thermomètre infrarouge.

1ère STI2D

Thème : HABITAT

TP 3 : Comment isoler un habitat ?

Objectif : Vous devrez comparer les performances isolantes de différents

matériaux d’un bâtiment. Pour cela, chaque groupe dispose de différentes boîtes

isolantes qui seront étudiées. Le but étant de conclure sur le meilleur isolant.

I. Expérience

Vous allez utiliser le système suivant pour déterminer les caractéristiques d'un isolant :

Alimenter l’ampoule et le ventilateur grâce au générateur (ATTENTION ! Respecter les valeurs de tension d’alimentation qui sont mentionnées sur chacune des boîtes). Vérifier si tout fonctionne et fermer votre boîte isolante. Introduire le thermomètre à via un petit orifice et attendre que la température se stabilise (temps estimé à 30-45 minutes)

Appeler l’enseignant pour vérifier votre montage…

Commencer à réfléchir aux questions suivantes (verso de la feuille)

Notions et contenus Compétences attendues

Notion de flux thermique

Résistance thermique

Réaliser expérimentalement le bilan thermique

d’une enceinte en régime stationnaire

II. Calculs préliminaires

On considère une boîte cubique d'arête extérieure notée « a »,

et formée avec des plaques d'épaisseur « e » :

1. Donner l'expression littérale de l'arête « a’ » du cube d’air intérieur

2. Donner l'expression littérale de la surface « Scôté » d'un côté du cube intérieur.

3. Donner l'expression littérale de la surface totale « S » du cube intérieur.

4. A l’aide du livre page 83 ou du cours (Chapitre 2) :

a. Exprimer la résistance thermique Rth en fonction de S, et de P (= le flux thermique).

b. Exprimer la conductivité λ en fonction de Rth et de e.

III. Mesures et exploitation

Ouvrir le fichier « TP3 - Isolation » se situant dans votre zone partagée avec Office

Calc.

Ajouter vos noms, prénoms et classe.

Rentrer les unités adaptées à chaque grandeur.

Rentrer les formules permettant de calculer :

– la surface du cube d’air intérieur, notée S.

– la moyenne des températures extérieures nommées Te,moy.

– La résistance thermique de la paroi notée Rth

– la conductivité thermique λ

Mesurer les températures et , ainsi que les dimensions a et e et les insérer

dans votre feuille de calcul.

Ajuster le nombre de décimales affichées par le tableur afin de correspondre à vos

chiffres significatifs.

Prendre les résultats des autres groupes et regroupez-les dans le tableur

Enregistrer en ajoutant vos noms dans le nom de fichier.

IV. Questions complémentaires

5. Réaliser un schéma de votre expérience

6. A votre avis, quelle est l’utilité d’ajouter un ventilateur dans la boîte ?

7. A partir des informations tirées de la page 83 du livre, quel paramètre fait qu’un

matériau soit isolant ?

8. En déduire le meilleur isolant parmi les 6 étudiés aujourd’hui.

a'