Projet Ballon sonde Le taux d’humidité

Sommaire Technique utilisée Comment fonctionne-t-il ? Réalisation du montage Les étapes du montage Résultat des données Traitement des données

Technique Utilisée Pour calculer l’humidité présente dans l’air, on utilise un psychromètre. Il est constitué de deux thermomètres mesurant au même moment et au même endroit la température de l'air (dite température sèche) et sa température humide. Pour mesurer la température humide (température du thermomètre mouillé), il faut que le deuxième thermomètre soit entouré d'un coton imbibé d'eau liquide et que l'air humide en contact avec ce thermomètre s'écoule autour de celui-ci avec une vitesse suffisante.

Comment fonctionne t’il ? Lorsque l'air arrive sur le thermomètre mouillé, il fait évaporer l'eau du coton, ce qui refroidit le thermomètre. Donc, sa température est plus basse que celle du thermomètre sec. On prend la différence entre ces deux températures et on la reporte sur une table psychrométrique qui nous donne la mesure de l'humidité relative. Lorsque l'air est saturé d'humidité, il n'y a pas de différence entre les températures indiquées par les deux thermomètres.

Réalisation du Montage On réalise une première mesure de température avec un capteur sec (réalisée par un autre groupe) . On obtient la température ambiante qui est le premier paramètre dont nous avons besoin pour utiliser une table psychrométrique. Simultanément on réalise une seconde mesure avec deux capteurs, l’un sec , l’autre humide (réalisé par nous) . Quand les deux capteurs sont à la même température (air humide), ils ont la même résistance et la tension est divisée par deux (Pont diviseur). Schéma du montage:

Les étapes du montage On a d'abord dessiné le montage puis nous l’avons réalisé grâce aux dominos Pour que la deuxième thermistance reste mouillée nous avons réalisé un « compte goutte. » La thermistance est ainsi mouillée pendant toute la durée du voyage. Paille contenant du coton Tube remplie d’eau salé

Résultat des données (initial)

Traitement des données Grâce à notre courbe d’étalonnage faite en classe, nous avons modifié les paramètres de la courbe afin d’obtenir une courbe avec l’écart de température . Calcul: ΔΘ=f(Us)=a Us + b On a Us= g (ΔΘ) =a’ ΔΘ+b’ Us= 3.07 ΔΘ + 0.02 y=3.07x+0.02 x= (y-0.02)/(3.07) ΔΘ ΔΘ= (Us)/(3.07) – (0.02)/(30.07)

Courbe écart de température Puis on réalise un agrandissement de la courbe écart de température pour mieux observer les variations.

Courbe écart de température

Commentaire de la courbe Nous observons des variations lors de l’ascension, nous pouvons délimiter plusieurs zones Entre P1 et P2: L’ écart de température ne varie pas. Entre P2 et P3: Une légère baisse de l’écart de température . Entre P3 et P4: L’écart de température augmente. Entre P4 et P5: Une baisse brutale de l’écart de température (éclatement du ballon). Entre P5 et P6: Augmentation brutale de l’écart de température.

Courbe écart T° + Altitude

Tableau d’humidité La ligne 1 : L’écart de t° La colonne A : T° Séche

Différents point avec humidité Point 1 à 0.6 km: 90 % d’humidité Point 2à 1.4 km: 0 % d’humidité* Point 3 à 11 km: 0 % d’humidité* Point 4 à 21 km: 0 % d’humidité* Point 5 à 10 km: 0 % d’humidité* Point 6 à 0 km: 0 % d’humidité* * La température est négative, il n’y a donc pas d’humidité car l’eau est sous forme de glace.

Groupe 3 Florence FABRE Gaël GOUTARD Johan LAMBART Hugo MARIE Briac MURIE