combustion

Combustion est le terme indiquant qu’un corps est dans des conditions lui permettant d’exprimer de la chaleur

-en Chimie, un combustible (réducteur) traité par un comburant (oxydant) lui permet de "brûler" (combustion) donc de produire de la chaleur.

-en Physique, en consommant (transformant) des combustibles nucléaires, on produit aussi de la chaleur

TYPES de COMBUSTION

-la combustion interne  est le terme exprimant qu'un appareil (machine thermique) donne de l'énergie à partir de la combustion qui se produit dans l'intérieur de l'appareil( moteurs à essence, diesel, à gaz, à réaction....)

-la combustion externe  est le terme exprimant qu'un appareil (machine thermique) donne de l'énergie à partir de création de chaleur à l'extérieur de l'appareil (comme une machine à vapeur, un moteur Stirling....)

Le système comporte en effet une source chaude, une source froide extérieures et seul le circuit caloporteur implique l'appareil

-le feu  n'est que la représentation visuelle d'une combustion

Les couleurs du feu correspondent aux longueurs d'ondes des rayonnements émis

La 1° loi de Wien premet de déterminer la relation entre couleur émise lors d'une combustion et la température

 λ # 2,9.10-3 T   où λ(m)= longueur d'onde correspondant au maximum d'intensité lumineuse perçue  et T(K) = température

La température d'un feu de cheminée est de l'ordre de 1000° C

 

QUESTIONS ENERGETIQUES

-chaleur de combustion (énergie)

Elle provient d'une réaction chimique impliquant un combustible (réducteur) et un comburant (oxydant) et productrice d’énergie -dont l’énergie calorifique

Elle produit aussi des rayonnements, dont ceux émis en lumière visible (le feu)

Eq = q’p.m

avec Eq (J)= énergie calorifique dégagée par la combustion d’un corps

Eq est parfois exprimée en thermies (1Th = 4,185.106 J )

ou en kWh (1kWh = 3,6.106 J)

q’p(J/kg)= pouvoir calorifique massique du corps

m(kg)= masse de corps consumée

-chaleur molaire de combustion

C'est l'énergie calorifique produite (à conditions T.P.N) par la combustion de la mole d’un corps

E*c= Et / q

avec E*c(J/mol)= chaleur molaire de combustion d’un corps

Et (J)= énergie thermique produite par la combustion

q(mol)= quantité de matière impliquée dans cette combustion

-pouvoir calorifique voir chapitre spécial sous ce nom

 

INFLAMMABILITÉ

-l'inflammabilité est le coefficient (Ki) indiquant les conditions limites de combustion d’un

corps >> Ki = yn.Té /100

où yn(nombre)= concentration (fraction) volumique en carburant

Té(K) est le point d’éclair du corps considéré (c'est à dire la température la plus

basse à laquelle un combustible produit de la vapeur, qui peut s'enflammer en

présence d'une flamme incitatrice)

Pour certains corps, l'inflammabilité est spontanée (par exemple la térébenthine à 253°C),

mais en général entre 2 limites de concentrations volumiques (pas d'inflammation ni en

dessous, ni en dessus)

Pour un mélange de combustibles, l’inflammabilité est fonction de la moyenne

des Téde chaque composant

 

TAUX de COMPRESSION

Notion liée à la combustion dans les moteurs thermiques : ce taux définit les limites d’expansion volumique d’un carburant dans un moteur (rapport entre les volumes maxi et mini de la chambre de combustion) Ses valeurs pratiques vont de 5 à 12 pour les moteurs à essence,et de 12 à 25 pour les moteurs diesels