TP n°64 : Liquide de Refroidissement: Détermination de la Proportion d'Éthylène Glycol

Jun 3, 2024

TP Liquide de Refroidissement: Détermination de la Proportion d'Éthylène Glycol

Introduction

  • Objectif: Déterminer la proportion d'éthylène glycol dans un liquide de refroidissement.
  • Ressources fournies: Documents sur la capacité thermique, méthode des mélanges, données utiles pour applications numériques.

Étapes Préliminaires

  1. Peser un objet métallique
    • Utilisation d'une balance.
    • Immersion dans l'eau à 80°C.

Détermination de la Capacité Thermique du Calorimètre

  1. Méthode des Mélanges
    • Utilisation de grandes M1, M2, θ1, θ2, θF.
  2. Procédure
    • Prélever 250 g d'eau à température ambiante (mesurée avec un thermomètre).
    • Chauffer 200 ml (ou g) d'eau et mesurer sa température (θ2) avec un thermomètre numérique.
    • Verser l'eau chaude dans le calorimètre et attendre l'équilibre thermique (nouv. température θF).
    • Peser les liquides pour déterminer la capacité thermique C du calorimètre.
  3. Résultats
    • Exemple: Capacité thermique du calorimètre obtenue = 215 J/K.
    • Attendu: Valeurs entre 50 et 150 J/K.

Détermination de la Capacité Thermique Massique du Liquide de Refroidissement

  1. Échantillonnage
    • Prélever 350 g de liquide de refroidissement.
    • Verser dans le calorimètre vide et mesurer la température ambiante.
  2. Immersion du Bloc Métallique
    • Mesurer la température de l'eau avec le bloc métallique.
    • Immerger le bloc métallique dans le liquide de refroidissement et attendre l'équilibre thermique.
  3. Calculs
    • Utiliser un programme Python pour déterminer la capacité thermique du liquide.
    • Exemple de valeurs: masse du liquide = 352 g, masse du métal = 176.12 g, t_init = 20.3°C, t_métal = 81°C, t_final = 25.9°C, capacité métallique = 0.385 J/gK.
    • Résultat: Capacité thermique massique du liquide = 3.20 J/gK.
    • Utilisation du graphique pour déterminer la proportion d'éthylène glycol (approx. 55%).

Discussion sur le Liquide de Refroidissement

  1. Capacité Thermique Comparée
    • Eau: 4.18 J/gK
    • Liquide de refroidissement: 3.2 J/gK
  2. Résistance au Gel
    • Mélange 40% eau et 60% éthylène glycol reste liquide à -37°C vs eau qui gèle à 0°C.
  3. Conclusion
    • Mélange optimal pour éviter le gel et maintenir une capacité thermique adéquate.

Clôture

  • Importance de l'utilisation de l'éthylène glycol pour le bon fonctionnement du moteur en hiver.
  • Recommandations pour s'abonner et partager la chaîne.