Thermostat
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Un thermostat est un système assurant une température constante. Cela peut être un dispositif passif (type bouteille thermos) ou bien un appareil qui sert a réguler une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...).

Paroi isolante

Certains matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) sont des isolants thermiques. Un récipient dont la paroi est faite dans un tel matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) permet de conserver une température constante à l'intérieur quelles que soient les variations de température extérieure.

En fait, l'isolation n'est jamais parfaite, la paroi transmet tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) de même la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !). Un tel dispositif ne permet en fait que de ralentir l'équilibre thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur...) qui finira de toute manière par s'établir entre le contenant du récipient et l'extérieur.

Le meilleur isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants thermiques, les...) vis-à-vis de la conductivité thermique (La conductivité thermique est une grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors du transfert de chaleur par conduction. Cette constante apparaît par exemple dans la loi de Fourier (voir...) est le vide : l'absence d'atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. La théorie...) ne permet pas la transmission d'énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement. L’énergie cinétique d’un corps est égale au...) de proche en proche, la seule transmission possible est la radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par...). Un isolant idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la divisibilité...) est donc une double-paroi avec le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) à l'intérieur, et qui réfléchit les rayonnements infrarouges (par exemple la paroi externe est métallisée sur sa face interne) ; il existera toujours des ponts de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière...) entre les deux parois pour les maintenir à distance.

Il est très difficile de maintenir un vide, cela nécessite en général un pompage (Le pompage est un phénomène aérodynamique qui intervient dans un compresseur. Il s'agit d'une instabilité aérodynamique qui donne naissance à des ondes...) actif. On se contente souvent d'une couche d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude,...) entre les parois : l'air est en effet un excellent isolant thermique tant qu'il est immobile (principe de la fourrure, de la laine, du double vitrage), par contre, il peut transmettre la chaleur par convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont en fait impropres) par au moins un fluide. Ainsi durant la cuisson...). C'est la solution en général retenue pour les bouteilles thermos : une ampoule de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus...) métallisée dans une bouteille (Sur les anciens navires à voiles, on appelait les bouteilles deux petits compartiments, un de chaque côté du tableau arrière servant de toilettes aux officiers du bord.) de plastique, le plastique jouant le rôle de deuxième paroi et de protection contre les chocs.

Le meilleur exemple de thermostat (Un thermostat est un système assurant une température constante. Cela peut être un dispositif passif (type bouteille thermos) ou bien un appareil qui sert a...) passif est la bombe calorimétrique.

Appareil de régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) active

Historiquement un thermostat a longtemps été constitué d'un système à bilame qui ouvrait un circuit électrique (Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques parcouru par un courant électrique.) quand la chaleur atteignait un certain stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) et fermait ce circuit dès que l'on descendait en dessous de cette même température. En pratique, tout se passait comme s'il avait existé en fait deux températures voisines, le système thermique possédant lui-même une certaine inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se déplaçant sur une...) (comparable à l'hystérésis (Soit une grandeur cause notée C produisant une grandeur effet notée E. On dit qu'il y a hystéresis lorsque la courbe E = f(C) obtenue à la croissance de C ne se superpose pas avec la courbe E = f(C) obtenue à la...) dans le domaine du magnétisme).

Ce système est encore très utilisé, mais l'électronique a pris le pas sur le mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres...). La plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), la mesure électronique consiste à mesurer une résistance électrique qui varie en fonction de la température.

Les anciennes voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de...) de la SNCF (La Société nationale des chemins de fer français (SNCF) est l'une des principales entreprises publiques françaises. Elle exerce une double activité :) utilisaient pour le chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) un autre système de régulation n'ayant pas la discontinuité ni les problèmes de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) du thermostat, et qui était basé sur un système du genre pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en passant par-dessus cette séparation. Le...) de Wheatstone.

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