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Modes de transfert de chaleur

Chapitre Modes de transfert de chaleur Chapitre MODES DE TRANSFERT DE CHALEUR Introduction L ? énergie thermique se transmet d ? un point à un autre dans un même corps à chaque fois qu ? il existe un gradient de température Ce phénomène est aussi valable lorsque systèmes à températures di ?érentes se mettent en contact La théorie qui étudie le processus de propagation de la chaleur porte le nom de transfert ou transmission de chaleur La chaleur transmise ne peut être mesurée ou observée directement Mais les e ?ets qu ? elle produit sont observables et mesurables La science qui étudie les relations entre la chaleur et les autres formes d ? énergie s ? appelle thermodynamique Elle gouverne toutes les transformations d ? énergie quantitativement Mais ne place pas de restrictions quant à la direction de la transformation Tous les processus de transfert de chaleur impliquent la transmission et la conversion d ? énergie Ils doivent alors obéir aux premier et deuxième principes de la thermodynamique Premier principe L ? énergie ne peut être ni créée ni détruite Deuxième principe La chaleur ne peut être transmise d ? une zone à température moins élevée vers une zone à température plus élevée Mais cela ne peut pour autant dire que la théorie de transfert de chaleur est dérivée de la thermodynamique Car la thermodynamique classique a pour but principal d ? étudier les états d ? équilibre mécanique chimique et même thermique Alors que le transfert de chaleur est le résultat de non équilibre de température Son traitement quantitatif doit se baser sur une autre branche de la science Le même raisonnement s ? applique aux autres types de processus de transport tel que celui de masse ou de di ?usion La thermodynamique classique traite des états de système d ? un point de vue macroscopique et ne fait pas d ? hypothèses au sujet de la structure de la matière L ? analyse thermodynamique permet de décrire l ? état d ? un système en terme de caractéristiques grossières tels que la pression volume et température qui peuvent être mesuré directement et n ? implique aucune supposition concernant la structure de la matière Ces variables ou propriétés thermodynamiques ne sont pas signi ?catives pour le système seulement si elles sont uniformes durant les transformations Ainsi la thermodynamique classique n ? est pas concernée par le détail du processus mais plutôt par les états d ? équilibre et leurs relations D ? un point de vue thermodynamique la quantité de chaleur transmise au cours d ? un processus est simplement égale à la di ?érence des énergies échangées du système et le travail e ?ectué Il est évident que ce type d ? analyse ne considère ni le mécanisme de l ? écoulement de la chaleur ni le temps nécessaire au transfert de la chaleur Elle décrit simplement quelle quantité de chaleur faut-il fournir au système ou la céder durant le processus entre des états spéci ?ques ?naux sans