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Thermodynamique Transferts thermiques Support de cours - Préparé par Daniel RICHARD Ma? tre de Conférence CNU En raison des droits d'auteurs de certaines images dont le concepteur n'a pas encore spéci ?é la source ce document ne peut être consulté qu'en lecture seule CA - THERMODYNAMIQUE APPLIQUEE C TD h I- Rappels de thermodynamique théorique II- Machines Thermo-Dynamiques III- Machines Dynamo-Thermiques IV- Aplications B -TRANSFERTS THERMIQUES C TD h I- Rappels mathématiques II- Conduction III- Convection IV- Rayonnement V Applications J A-C J A-C J TD J A-C B-C J B-C F F F TD B-C TD Evaluation F B-C F TD F B-C F TD CC Examen Thermo DS Transferts DS CTHERMODYNAMIQUE APPLIQUEE I- Rappels de thermodynamique théorique I A - L'énergie totale E d'un corps Soit un système formé de N moles de gaz ou g d'eau ou g de fer peu importe Quelle est l'énergie totale de ce système énergie cinétique d'ensemble EC - énergie potentielle d'ensemble EP - énergie de liaison des molécules EL - énergie d'agitation des molécules translation rotation EA - énergie de cohésion des atomes EH - énergie électrostatique EE si particules chargées dans un champ électrique extérieur - énergie électromagnétique EH si champ magnétique extérieur - etc etc Il est donc di ?cile de quanti ?er cette énergie E Comment faire Certaine de ces énergie sont quanti ?ables mais pas forcément utiles pour faire de la thermodynamique - mouvement ? d'ensemble translation ou rotation EC m v - champ de pesanteur EP ?gz constante En e ?et ce n ? est pas parce que l ? on donne un coup de pied dans la marmite que la description de l ? eau qu ? elle contient est di ?érente Et la description de l ? eau sera a priori la même au premier étage et au rez-dechaussée d ? un b? timent De plus lors d'une transformation certaines énergies n'interviennent pas en l'absence de champ extérieur cas de EH EE COn peut donc simpli ?er le problème en dé ?nissant une énergie interne U du système et une énergie Einerte telles que E U EP EC Einerte U sera donc l ? énergie du système au repos en absence de champ extérieur Einerte sera les énergies n'intervenant pas dans la transformation considérées énergie de cohésion des atomes EH par exemple Elle constitue donc une sorte de constante lors d'une transformation du système le faisant passer d'un état à un état ? E ? U ? EP ? EC Pour un système isolé ou pour un système subissant un ensemble de transformations l'amenant à son état initial ? E ? U ? EP ? EC D'autre part beaucoup de transformations que nous verrons s'opèrent sans déplacement d'ensemble du système soit ? E ? U l'énergie interne est une quanti ?cation de l'énergie totale d'un système lors ce que celui-ci est au repos ou lorsque les variations d'énergie potentielle ou cinétique sont négligeables E est une grandeur extensive E mc ? U également En