« Introduction aux transferts thermiques/Concepts généraux » : différence entre les versions

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Prise en compte des remarques de David
(création du chapitre (après publication intempestive précédente))
m (Prise en compte des remarques de David)
 
 
== EchangeÉchange de chaleur ==
 
Un échange de chaleur est une notion non intuitive.
En pratique, on le définira par ce qu'il n'est pas :
Cette leçon donne un aperçu des différents modes possibles d'échange de chaleur.
 
== Système et échange de chaleur ==
 
De même que pour un problème thermodynamique, il convient avant toute considération sur les transferts thermiques de définir le [[Notions_de_thermodynamique/Système_thermodynamique|système]] sur lequel on travaille.<br/>
Dans un premier temps, considérons un système fermé, sur lequel n'intervient aucun échange d'énergie sous forme de travail, et qui reçoit la quantité d'énergie &delta;Q pendant la durée dt.<br/>
Le premier principe de la thermodynamique donne alors la relation suivante <math>\frac{{\rm d}H}{{\rm d}t} = \frac{{\delta}Q}{{\rm d}t}</math>, avec H enthalpie du système.<br>
 
 
== Vecteur densité de flux de chaleur ==
 
= Vecteur densité de flux de chaleur =
Le terme de droite <math>\frac{{\delta}Q}{{\rm d}t}</math> exprime la puissance entrant dans le système.
 
{{définition|contenu=
|contenu=
On définit un champ '''vectoriel''' <math>\vec{\varphi}\,</math> appelé vecteur densité de flux de chaleur, tel que l'on ait pour tout système sans source locale de chaleur :
<math>\frac{{\delta}Q}{{\rm d}t}=\iint_S \vec{\varphi}\cdot \vec n\,\mathrm dS</math>, où S désigne la surface externe du système, et <math>\vec n</math> est la normale unitaire sortante à cette surface.<br/>
L'unité SI de <math>\vec{\varphi}\,</math> est le W/.m<sup>-2</sup>.
}}
<math>\vec{\varphi}\,</math> représente la '''quantité''' et la '''direction''' dans laquelle l'énergie est transférée sous forme de chaleur en un point.
 
== Densité de flux de chaleur ==
La plupart du temps, on ne s'intéresse au vecteur densité de flux de chaleur qu'à la frontière d'un système donné.
Par conséquent, on dégrade souvent l'information correspondant en un champ '''scalaire''' densité de flux de chaleur <math>{\varphi}\,</math>, tel que en un point de la surface externe, on ait <math>{\varphi} = \vec{\varphi}\cdot \vec n\,</math>
 
== EquationÉquation de la chaleur, cas général==
Si V désigne le volume du système, la variation d'enthalpie du système peut s'écrire ainsi :
<math>\frac{{\rm d}H}{{\rm d}t} = \frac{{\rm d}}{{\rm d}t} \iiint_V {\rho}\, h\, \mathrm dV = \frac{{\rm d}}{{\rm d}t} \iiint_V {\rho}\, c_p\, T\, \mathrm dV </math><br>
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