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Extrait du cours généralité et concepts de base en thermodynamique
IV. TRANSFERT DE CHALEUR
La chaleur est une énergie désordonnée. Elle est diffuse. Son expression ne peut être formulée qu’une fois posée le premier principe de la thermodynamique qu’on traitera au chapitre 5.
Néanmoins dans ce chapitre, il est intéressant de rappeler qu’il y a trois modes de transfert de la chaleur.
IV.1. Transfert par conduction
C’est un transfert de chaleur qui se fait sans transport de matière et avec support matériel. Les particule, en s’échauffant, vibrent et engendrent des vibrations des particules voisines. Ces dernières voient leur température augmenter et vibrent à leur tour. Ces mouvements de vibration se propagent ainsi de proche en proche, c’est la conduction de la chaleur.
Il existe de ce fait des matériaux conducteurs de chaleur tel que le fer… et des matériaux non conducteurs de chaleur, soit, des isolants telle que la laine de verre.
IV.2. Transfert par convection
C’est un transfert de chaleur qui se fait avec transport de matière (généralement liquide ou gaz) et avec support matériel. Les particules fluides en contact avec une surface chaude, s’échauffent.
Leurs températures augmentent et donc leurs masses volumique diminuent. Elles s’élèvent alors vers le haut (dans le sens inverse de la gravitation terrestre) et se font remplacer par des particules fluides plus froides, donc plus lourdes qui s’échauffent à leur tour. Il s’en suit alors un mouvement de fluide dit convectif qui permet de transférer de la chaleur.
Quand ce mode de transfert provoque une ascension (une montée) naturelle (à cause de la gravitation), des particules fluides, on dit que la convection est naturelle. Par contre lorsqu’on dirige le mouvement des particules fluides (grâce notamment à des pompes), on dit que la convection est forcée.
IV.3. Transfert par rayonnement
C’est un transfert de chaleur qui se fait sans transport de matière et sans support matériel. Les rayonnements thermiques sont des ondes électromagnétiques dont les longueurs d’onde varient entre 0,1 et 100μm. Les plus faibles longueurs d’onde, l’ultra violet, sont nuisibles et peuvent provoquer des maladies, parfois graves, de la peau. Surtout lorsqu’on se trouve en contact prolongé avec eux. Les rayonnements à grandes longueurs d’onde, supérieure à 0,8μm, les infra rouges, ne sont pas nuisibles.
Ainsi, d’après la théorie de Boltzmann, tout corps possédant une température rayonne !
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Sommaire: Généralité et concepts de base en thermodynamique
PARTIE COURS
CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉ ET CONCEPTS DE BASE EN THERMODYNAMIQUE
I. INTRODUCTION
I.1. Introduction
II. GRANDEURS EN PHYSIQES : DIMENSIONS ET UNITÉS
III. LES FORMES D’ENERGIE
III.1. Énergie microscopique
III.2. Énergie macroscopique
III.3. Énergie totale
IV. DÉFINITIONS GÉNÉRALES
IV.1. Systèmes Thermodynamiques
IV.2. Phase d’un système
IV.3 État et variables (ou paramètres ou fonctions) d’état : équilibre thermodynamique
1. Cas d’un système quelconque
2. Équilibre thermodynamique
V. PRINCIPE ZÉRO DE LA THERMODYNAMIQUE ET NOTION DE TEMPÉRATURE
V.1. Équilibre thermique et définitions
V.2. Énoncé du principe zéro
V.3. Température
V.4. Unités de la température
VI. NOTIONS DE PRESSION
VI.1. Baromètre
VI.2. Manomètre
Chapitre II : PROPRIETES DES CORPS PURS
I. TRANSFORMATIONS D’UN CORPS PUR
I.1. Notion de changement de phase
I.2. Changement de phase de l’eau au cours d’une évolution isobare : Diagramme T = T(v)
I.3. Changement de phase de l’eau au cours d’une évolution isotherme. Les surfaces
thermodynamiques : Diagramme de Clapeyron P = P(v)
I.4. Diagramme P, T des corps purs
I.5. Mélange liquide vapeur
……
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