« Introduction aux transferts thermiques/Concepts généraux » : différence entre les versions
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{{Chapitre
| titre = Concepts généraux
| idfaculté = physique
| leçon = [[Introduction aux transferts thermiques]]
| numero = 1
| précédent = [[Introduction aux transferts thermiques|Sommaire]]
| suivant =
| niveau =
}}
La science des transferts thermiques est une approche phénoménologique des échanges de chaleur au sens thermodynamique du terme. Elle est en lien direct avec la [[Département:Thermodynamique|thermodynamique]], et se rapproche notamment de la [[Département:Mécanique des fluides|mécanique des fluides]] et de l'[[Département:Électromagnétisme et électricité|électromagnétisme]].
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Un échange de chaleur est une notion non intuitive.
En pratique, on le définira par ce qu'il n'est pas :
{{définition
| contenu = Un échange de chaleur est un échange d'énergie qui n'est pas sous la forme d'un travail mécanique.
}} Cette leçon donne un aperçu des différents modes possibles d'échange de chaleur.
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== 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
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.
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{{définition
| 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.
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