Fiche d investigation 1/6 : Quels sont les matériaux utilisés dans les systèmes de chauffage et pourquoi?

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Catherine Éthier
il y a 7 ans
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1 Fiche d investigation 1/6 : Les matériaux utilisés dans la fabrication des systèmes de chauffage étudiés Système étudié Echantillon de chauffage électrique au sol Famille(s) de matériau(x) et matériau(x) utilisé(s) Solution technique et matériau utilisés pour la fonction technique Fonction technique : Eviter la chaleur produite de se disperser dans le sol Solution technique :... Matériau utilisé :. Fonction technique : Eviter que l utilisateur se brûle avec la chaleur produite par la résistance. Solution technique :... Convecteur électrique Matériau utilisé :. Fonction technique : Eviter que l utilisateur se brûle avec la chaleur produite par la résistance. Solution technique :... Convecteur électrique soufflant Matériau utilisé :.

Solution technique :... Matériau utilisé :. Fonction technique : Eviter que l utilisateur se brûle avec la chaleur produite par la résistance. Solution technique :.

2 Fiche d investigation 2/6 : Les propriétés des matériaux qui entrent Nous avons vu que pour réaliser une fonction technique, les fabricants tenaient compte notamment des propriétés intrinsèques des matériaux pour choisir celui qui est le mieux adapté. Qu est ce qu une propriété intrinsèque d un matériau? Exemples de propriétés intrinsèques: Dans notre investigation, nous allons nous pencher tout particulièrement sur les propriétés permettant de satisfaire la fonction technique «diffuser la chaleur dans une pièce d un logement». Dans notre cas, il faudra donc se pencher sur les propriétés thermiques des matériaux et notamment leur point de fusion (résistance à la chaleur) et leur conductivité thermique. Qu est ce que le point de fusion d un matériau? Qu est ce la conductivité thermique d un matériau? Le choix d un matériau pour la conception d une pièce est aussi réalisé en fonctions d autres propriétés tels que son prix, sa capacité de valorisation, sa disponibilité, etc.

Exemples de propriétés intrinsèques: Dans notre investigation, nous allons nous pencher tout particulièrement sur les propriétés permettant de satisfaire la fonction technique «diffuser la chaleur

3 Fiche d investigation 3/6 : Les matériaux utilisés dans la fabrication d un convecteur Élément étudié Rôle(s) de l élément étudié Matériau(x) utilisé(s) pour la fabrication de l élément Propriété(s) intrinsèque(s) pris en compte pour le choix des matériaux Corps (carcasse) Fil conducteur du fil électrique Gaine du fil électrique Résistance Radiateur Bouton

l élément Propriété(s) intrinsèque(s) pris en compte pour le choix des matériaux Corps

4 Fiche d investigation 4/6 : Recherchez sur Internet la résistivité électrique de chacun des matériaux ci-dessous et classez les du plus conducteur au moins conducteur. Résistivité électrique des matériaux Fer ou acier Laiton Résistivité électrique à 300 K (en Ωm) Classement du plus conducteur au moins conducteur (de 1 à 4) Recherchez le prix au kilo des matières premières ci-dessous et classez les dans l ordre décroissant. Prix des matières premières Fer ou acier Laiton Prix au kilo Classement du moins cher au plus cher (de 1 à 4) Recherchez le prix au kilo des matières premières ci-dessous et classez les dans l ordre croissant les matières de la plus facile à recycler à la plus compliquée : Fer ou acier Laiton Capacité de valorisation Méthode de tri pour le recyclage Classement du plus facile à recycler au moins facile à recycler Compétence(s) évaluée(s) : iveau (0 à 4 / 5 à 8 / 9 à 12) Ra6-4 : classer de manière qualitative plusieurs matériaux selon une propriété simple imposée par les contraintes que doit satisfaire l objet technique.

premières ci-dessous et classez les dans l ordre décroissant.

5 Fiche d investigation 5/6 : Etude de la conductivité thermique Notez ci-dessous les consignes de sécurité que vous devez respectez pour mettre en place l essai. Expliquez ci-dessous l essai mis en place pour déterminer la conductivité thermique de l aluminium, de l acier, du laiton et du cuivre à l aide d un texte et d un schéma. Schéma représentant l essai mis en place : Texte d explication de l essai mis en place : Compétence(s) évaluée(s) : R7-4 : mettre en place un essai pour mettre en évidence une propriété électrique ou thermique donnée. R8-4 : vérifier la capacité de matériaux à satisfaire une propriété donnée. C1-4 : Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l objet technique. iveau on acquis / Acquis on acquis / Acquis Classez de 1 à 4 les métaux du plus conducteur au moins conducteur thermique en fonction de l essai que vous venez de réaliser et recherchez sur Internet les coefficients de conductivité thermique de chacun d eux. Matériaux étudié Acier laiton Classement du plus conducteur au moins conducteur (de 1 à 4) Coefficient de conductivité thermique Compétence(s) évaluée(s) : iveau (0 à 1 / 2 à 3 / 4) Ra7-4 : interpréter un essai pour mettre en évidence une propriété électrique ou thermique donnée.

Schéma représentant l essai mis en place : Texte d explication de l essai mis en place : Compétence(s) évaluée(s) : R7-4 : mettre en place un essai pour mettre en évidence une propriété électrique ou

6 Fiche d investigation 6/6 : Justification des choix des matériaux Expliquez ci-dessous ce qui justifie le choix de l acier pour la fabrication du corps du convecteur en prenant en compte sa fonction technique, la conductivité thermique, le prix au kilo et la facilité de recyclage du fer ou de l acier. Pourquoi le corps du convecteur est-il en acier?. Expliquez ci-dessous ce qui justifie le choix de l aluminium pour la fabrication du radiateur du convecteur en prenant en compte sa fonction technique, la conductivité thermique, le prix au kilo et la facilité de recyclage de l aluminium. Pourquoi le radiateur du convecteur est-il en aluminium?. Expliquez ci-dessous ce qui justifie le choix du cuivre pour la fabrication du fil électrique du convecteur en prenant en compte sa fonction technique, la résistivité électrique, le prix au kilo et la facilité de recyclage du cuivre. Pourquoi le fil conducteur du convecteur est-il en cuivre?. Compétence(s) évaluée(s) : iveau (0 à 4 / 5 à 8 / 9 à 12) Ra8-4 : mettre en relation le choix d un matériau pour un usage donné, son coût et sa capacité de valorisation.

. Expliquez ci-dessous ce qui justifie le choix de l aluminium pour la fabrication du radiateur du convecteur en prenant en compte sa fonction technique, la conductivité thermique, le prix au kilo et

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