Calorimètre

Le calorimètre est un appareil conçu pour mesurer les échanges de chaleur. Cet échange peut se produire entre plusieurs corps, mettre en jeu des changements d'état ou des réactions chimiques.


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Calorimétrie

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Un calorimètre de réaction

Le calorimètre est un appareil conçu pour mesurer les échanges de chaleur (énergie calorifique, du latin calor signifiant chaleur). Cet échange peut se produire entre plusieurs corps, mettre en jeu des changements d'état ou des réactions chimiques. Le calorimètre forme un système thermodynamique isolé, ce qui implique qu'il n'y a pas d'échange de matière et d'énergie (travail ou chaleur) avec le milieu extérieur. Néanmoins, cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas des transferts de chaleur entre les différentes parties de la totalité calorimétrique (composés objets de l'étude, accessoires et paroi du calorimètre... ).

Types de calorimètres

Le calorimètre à glace d'Antoine Lavoisier et Pierre Laplace en 1783.

Ce sont essentiellement, selon la nature des composés et des transformations étudiés des appareils adaptés :

Pour pouvoir déterminer une chaleur de transformation ou de réaction il ne faut pas qu'elle dépende de la manière de procéder. Il faut par conséquent que cette chaleur soit égale à la variation d'une fonction d'état.

Un nanocalorimètre a été mis au point par l'Université de Montréal (Canada) [1] pour mesurer les échanges de chaleur à l'échelle des molécules et des nanostructures sur une surface ordonnée.

Calorimètre de Tewarson

Le calorimètre de Tewarson, aussi nommé FPA (pour Fire Propagation Apparatus), appartient à la catégorie des grands calorimètres de laboratoire. Son concept a émergé dans le milieu des années 1970 sous la direction d'Archibald Tewarson de la société Factory Mutual Research. Il permet d'étudier le comportement au feu de matériau via des échantillons d'une dizaine de centimètres pesant entre 30 et 50 g. Il mesure surtout la perte de masse de l'échantillon, les débits calorifiques en se basant sur les consommations de dioxygène et la production d'oxydes de carbones, l'opacité des fumées ou encore la concentration de divers polluants dans les rejets gazeux.

Pour cela, l'appareil est constitué de deux parties. Une base qui sert à stabiliser l'appareil et qui comporte différents dispositifs d'injection, une balance et quatre radiateurs infrarouges donnant la possibilité de l'application d'un flux radiatif compris entre 0 et 60 kW/m². La partie supérieure de l'appareil est consacrée à l'analyse des fumées qui sont en premier lieu diluées avec de l'air au niveau d'une hotte conique. Après cette hotte, qui forme l'entrée du dispositif de récupération des gaz, les fumées sont homogénéisées puis passent par divers appareils de mesure conçus pour apporter les bilans massiques de la combustion.

En France, cet appareillage est en particulier utilisé par l'I. N. E. R. I. S. depuis 2000.

Notes et références

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