CHALEUR

-chaleur

Chaleur est synonyme d’énergie calorifique (ou thermique) 

On voit souvent l’expression "quantité de chaleur", ce qui ne veut rien dire de plus que "chaleur"

La chaleur est issue de 4 sources (qui sont toutes des chocs inter-particulaires):

1-mécanique, grâce à l’échange d’énergie cinétique des atomes de corps (frottements, conduction)

2-chimique, grâce à la combustion (échange de particules entre divers corps)

3-électrique, grâce à la résistance des atomes d’un conducteur, s’opposant au courant (effet Joule, convection)

4-de rayonnement électromagnétique, par action des rayons heurtant les particules constitutives d’un corps

 

Equation aux dimensions  :L2.M.T-2       Symbole Eq       Unité S.I.+ : le Joule (J)

Relations avec d'autres unités :

1 tonne d’équivalent charbon (T.e.c)            vaut 2,7 .1016 J.

1 tonne d’équivalent gaz naturel                  vaut 4,2 .1014 J.

1 tonne d’équivalent pétrole (T.e.p)             vaut 4,2 .1010 J.

1 thermie (th)                                               vaut 4,185.106 J.

1 kilowatt-heure (kwh)                                 vaut 3,600.106 J.

1 kilocalorie (kcal)                                       vaut 4,185.103 J

1 grande Calorie (Cal)                                vaut 4,185.103 J.

1 (kilo)frigorie (fg)                                       vaut -4,185.103 J.

1 British thermal unit (B.T.U)                      vaut 1,055.103 J.

1 (petite)calorie (cal)--terme désuet--         valait 4,185. J.

1 Gigaélectronvolt (GeV)                            vaut 1,602.10-10  J.

Toutes les notions dont l’expression commence par le mot "chaleur "sont des énergies (thermiques, dont souvent des enthalpies) >>> telles: chaleur de combustion, chaleur de vaporisation, chaleur de fusion, etc...indiquant l'énergie calorifique développée (ou réclamée pour changer d'état) dans une combustion, une vaporisation, une fusion, etc..

C'est par exemple la chaleur E= c'.m.T  produite par l'élévation de température T d'une masse m d'un corps ayant une capacité thermique massique(c')

 

ÉQUATION de la CHALEUR

δT/δt = nt[δ²T / δx² + δ²T / δy² + δ²T / δz²]

avec T(K)= température absolue

x, y, z(m) et t(s)= coordonnées spatio-temporelles

nt(m²/s)= coefficient de diffusivité

nest par ailleurs égal à (c*.V / C) où c*(W/m-K)= résistance linéique thermique

C(J/K)= capacité thermique et V(m3)= volume

On peut aussi écrire l'équation générale de la chaleur, sous la forme :

dT / dt = nt.ΔT + P* / ρ'.c'

où T(K)= température absolue

t(s)= temps

nt(m²/s)= constante de diffusion thermique

Δ(m-2)= Laplacien

P*(W/m3)= puissance volumique (production instantanée volumique de chaleur)

ρ'(kg/m3)= masse volumique du matériau

c'(J/kg-K)= capacité thermique massique

 

GRANDEURS DERIVEES de la CHALEUR

-chaleur (énergie thermique) instantanée  voir puissance calorifique

-chaleur (énergie thermique) surfacique ou densité superficielle de chaleur  

c’est l’énergie absorbée, ou transmise (irradiation thermique), ou reçue dans une surface donnée >> 

W’ = E / S  où S(m²) est la surface et E(J) l’énergie    voir chapitre spécial

-chaleur (énergie thermique) surfacique spatiale

C’est une énergie spatiale, ramenée à une surface donnée .C'est synonyme de Fluence énergétique  S' = A* / S      A* (J/sr)= énergie spatiale émise par sa surface S(m²)

-chaleur (énergie thermique) massique

voir chaleur massique avec pouvoir calorifique massique

voir aussi enthalpie massique(q’H)

-chaleur (énergie thermique) molaire

C’est une chaleur ramenée à une quantité de matière

E* = E / q   E(J)= énergie calorifique et q(mol) quantité de matière

-chaleur molaire de combustion

Energie calorifique produite (à conditions T.P.N) par la combustion de la mole q d’un corps E*= E/ q

-densité superficielle d'énergie th. molaire E(J)= énergie globale des particules impliquées dans la quantité de matière q passant dans la surface S(m2)

-chaleur (énergie thermique) volumique  ou Densité volumique de quantité de chaleur

p= E/ V     énergie thermique Et(J) contenue dans volume V(m3)

et aussi dpv / dt = div.p*t

où pv(J/m3)= densité volumique de chaleur(énergie volumique)

p*(W/m2)= densité surfacique de flux de chaleur

   Copyright Formules-physique ©