Question:
Comment ce fait-il que les ampoules n'explosent pas ? ?
jdk
2008-10-27 12:07:54 UTC
Le filament est a peu pres a 2000 degres, a cette temperature le gaz contenu devrait occuper 66 fois son volume a 30 degres ?

c'est pas bien epais une ampoule pour supporter cette presion...
Cinq réponses:
Brice T
2008-10-27 12:43:17 UTC
En première approximation, P est proportionnelle à T: c'est la loi des gaz parfaits. Quand on passe de 300K à 2300K, la température est à peu près multipliée par 8. Et la pression de même. En tout cas, on est loin des 66 que tu annonces.



Le filament est à 2000°C, mais le verre refroidi par l'air ambiant est beaucoup plus froid: de l'ordre de 200°C max. En fait, le gaz à l'intérieur de l'ampoule est à une température d'équilibre entre le chauffage par le filament et le refroidissement par l'air extérieur? Donc en moyenne, le gaz dans l'ampoule est beaucoup plus froid que 2000°C; plus vraisemblablement autour de 600°C (= pression x3).



Conclusion: on revient à une pression relative de 2 bar dans l'ampoule, qui est tout à fait supportable.







NB: les ampoules électriques ne sont pas vides de gaz. C'était vrai du temps d'Edison, et ça rendait les ampoules excessivement fragiles. Depuis, on les charge d'un mélange d'azote et d'argon, deux gaz inertes.



Un intérêt annexe de cette méthode, c'est que ça limite la sublimation du tungstène qui use les filaments (le métal se sublime et vient se déposer sur le verre: on peut voir le dépôt grisé sur les vieilles ampoules. Le filament qui a perdu du métal devient plus fin et plus cassant.)
anonymous
2008-10-28 12:44:37 UTC
Salut,











L'enceinte d'une ampoule est presque vide (très basse pression,même quand il y a un peu de gaz inerte ou un hallogène) : elle constitue donc un très bon isolant de la chaleur. En outre, sa densité étant très faible, il en est de même de sa capacité calorifique : le vide n'est jamais chaud, et un quasi vide est quasi froid. Les 2000°C sont confinés au filament, sinon le rendement serait désastreux, encore plus qu'il ne l'est (les lampes à filament seront interdites en 20012, les lampes fluorescence ayant au moins 5 fois leur rendement, sans quasiment chauffer).



Le verre de l'enceinte n'étant pas invisible, il s'échauffe sous le rayonnement, et avec un peu de conduction, ce d'autant plus que l'ampoule est petite (l'énergie rayonnée se dissipe en effet en 1/r²), c'est pourquoi il ne faut pas poser les zoinces sur une ampoule allumée ‼





En résumé, le gaz résiduel dans la lampe n'excède pas une moyenne de l'ordre de 100 à 200°C, et il est si rare que la pression y reste négative, même à température de fonctionnement : quand on voit une ampoule en service "exploser", on la voit en fait imploser …













@+
anonymous
2008-10-29 13:04:33 UTC
pas d'aire a l'interieur de l'empoule
claudelgbzh
2008-10-27 19:28:42 UTC
Il existe un vide presque parfait dans une ampoule à incandescence

sinon le filament se consumerait avec l'oxygène présent (ou l'azote d'ailleurs).



Donc, les atomes d'air résiduel, très très rares, ne peuvent créer de pression.



je me souviens d'une équation qui disait PV = n RT qui doit expliquer ce "phénomène" si n = 0 etc ...
anonymous
2008-10-27 19:11:50 UTC
sauf qu'il n'y a pas de gaz (vide dans les lampes à incandescence)sauf pour certaines lampes avec un verre très épais d'ailleurs (halogènes) ou les tubes fluos qui eux ne chauffent pratiquement pas, donc pas de problème


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