TRANSFERT DE CHALEUR 1

Abstract

La thermique est la discipline qui permet de comprendre et de décrire le fonctionnement d’un grand nombre d’équipements industriels qui ont comme caractéristique commune de mettre en œuvre des échanges d’énergie thermique (ou de chaleur). Le transfert de chaleur est l’un des processus les plus courants d’échange d’énergie ; il intervient naturellement entre deux systèmes dés qu’existe entre eux une différence de température et cela quelque soit le milieu qui les sépare (même le vide). Par exemple, le transfert de chaleur d’une partie d’une substance à une autre partie s’effectue sous forme d’énergie cinétique d’agitation moléculaire désordonnée suite à une différence de température entre les deux parties. À la base de l’étude des transferts thermiques se trouvent les concepts de quantité de chaleur et de différence de température définis par la thermodynamique. La thermodynamique classique permet l’évaluation de la quantité de chaleur échangée pendant un processus subi par un système passant d’un état d’équilibre vers un autre état d’équilibre ; elle ne fournit pas d’une manière explicite (détaillée) des informations sur le mode par le quel est effectué le transfert de chaleur et sur la valeur concernant le flux thermique, et ce pour des conditions précisées. La notion de chaleur est définie par la thermodynamique comme étant une grandeur de parcours représentant une forme transitoire d’énergie qui se propage à la suite d’une différence de température, soit : - Entre le système et son environnement, - Entre deux systèmes séparés par un milieu matériel ou non (vide). L’étude des phénomènes thermiques qui accompagnent la propagation de la chaleur et le calcul des valeurs du flux thermique représente l’objectif fondamental du transfert thermique. Cette partie importante de la physique traite aussi la description des mécanismes des modes de propagation de chaleur conduisant à des relations établies soit théoriquement soit par voie expérimentale entre le flux thermique transféré, les paramètres caractéristiques du système (propriétés physiques, géométrie) et les conditions thermiques de son environnement. Les transferts thermiques sont omni présents tant dans notre planète (fusion des glaciers, le réchauffement des eaux des océans, les cycles climatiques) que dans l’existence humaine sur terre exprimés par des gestes quotidiens de l’individu (réglage de température du corps humain, préparation de la nourriture, réalisation d’un microclimat dans un habitat) ou par des techniques très diversifiées (utilisation thermique de diverses origines, moteurs thermiques, échangeurs de chaleur, isolation thermique).