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Cours transfert de chaleur

Transfert de chaleur A Généralités sur le transport et le transfert de l ? énergie thermique De tous temps les problèmes de transmission d ? énergie et en particulier de la chaleur ont eu une importance déterminante pour l ? étude et le fonctionnement d ? appareils tels que les générateurs de vapeur les fours les échangeurs les évaporateurs les condenseurs etc mais aussi pour des opérations de transformations chimiques En e ?et dans certains systèmes réactionnels c ? est la vitesse des échanges de chaleur et non la vitesse des réactions chimiques qui détermine le coût de l ? opération cas de réactions fortement endo- ou exothermique En outre de nos jours par suite de l ? accroissement relatif du prix de revient de l ? énergie on recherche dans tous les cas à obtenir le rendement maximal d ? une installation pour une dépense d ? énergie minimale Les problèmes de transfert de chaleur sont nombreux et on peut essayer de les di ?érencier par les buts poursuivis dont les principaux sont l ? augmentation de l ? énergie transmise ou absorbée par une surface l ? obtention du meilleur rendement d ? une source de chaleur la réduction ou l ? augmentation du passage d ? un débit de chaleur d ? un milieu à un autre Le potentiel qui provoque le transport et le transfert de l ? énergie thermique est la température Si deux points matériels placés dans un milieu thermiquement isolé sont à la même température on peut a ?rmer qu ? il n ? existe aucun échange thermique global entre ces deux points dits en équilibre thermique il s ? agit bien d ? un équilibre thermique car chacun des points matériels émet une énergie thermique nette de même module mais de signe opposé Le transfert de chaleur au sein d ? une phase ou plus généralement entre deux phases se fait de trois façons a Par conduction Ce transport de chaleur se produit au sein d ? une même phase ?? au repos ou mobile mais tranquille absence de remous ?? en présence d ? un gradient de température Le transfert de chaleur résulte d ? un transfert d ? énergie cinétique d ? une molécule à une autre molécule adjacente Ce mode de transfert est le seul à exister dans un solide opaque Pour les solides transparents une partie de l ? énergie peut être transmise par rayonnement Avec les uides que sont les gaz et les liquides la convection et le rayonnement peuvent se superposer à la conduction b Par convection Le transfert de chaleur par convection se produit entre deux phases dont l ? une est généralement au repos et l ? autre en mouvement en présence d ? un gradient de température Par suite de l ? existence du transfert de chaleur d ? une phase à l ? autre il existe dans la phase mobile des fractions du uide ou agrégats ayant des températures di ?érentes Le