ARDUINO : Température / Pression - Vortex d'ailes

ARDUINO - Capteur thermique 

Quantifier les phénomène des vortex d'ailes

INTRODUCTION

Suite à l’expérience portant sur le phénomène de vortex d’aile, nous avons tenté de quantifier ce phénomène par le biais de l’électronique. La quantification, fortement utilisée en physique nous permettra de démontrer nos premières hypothèses. Pour ce faire, un Arduino Uno ainsi qu’un capteur thermique furent nécessaire.

VÉRIFICATION DE L'HYPOTHÈSE

L’objectif de cette démarche sera de vérifier notre première hypothèse :

" La pression n’est pas le seul facteur qui engendre cette condensation observée sur les ailes des avions.  Les vortex d’aile sont en réalité le résultat de 2 phénomènes physiques : Premièrement la diminution de la pression engendre une diminution de la température de l’air. Cette diminution de la température de l’air entraînera la condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’air. "

Il s’agit donc de vérifier, par le biais de la technologie, s’il y a bel et bien une augmentation de la température lors d’une hausse de la pression ainsi qu’une chute de la température lorsqu’il y a une baisse de pression.

EXPÉRIMENTATION

La première étape fut de réaliser le montage (fig. 1) de l’installation avant de commencer à programmer l’Arduino Uno, sorte de cerveau des opérations, et lui indiquer la marche à suivre avec le « code » ci-dessous (fig. 2). Ce dernier génère une commande permettant d’interpréter les données recueillies par un capteur thermique placé à l’intérieur dans notre récipient sous pression (fig. 3) 

fig. 1 - Montage Arduino Uno

   

    

fig. 1 - Capteur thermique 

    

fig. 1 - Capteur thermique dans récipient 

    

fig 1. - Montage complet

        

Élaboration du code vers l'Arduino

fig 2. - Code Arduino 

En réalisant l’expérience avec un capteur thermique, nous avons effectivement observé une hausse de la température lorsque nous augmentions progressivement la pression au sein de la bouteille. La température initiale était de 24 °C (fig. 3). Suite à l’augmentation de la pression, la température est montée progressivement jusqu’à 33 °C (fig. 4) pour chuter de façon brutale jusqu’à 24 °C lorsque nous avons relâché la pression interne.

fig. 3 - Température initiale

fig 4. - Augmentation de la pression + hausse de la température

INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS

fig. 5 - Courbe de température avec augmentation de la pression