لخّصلي

Le transfert de chaleur, ou énergie thermique hors équilibre thermodynamique, se produit via trois modes : conduction (transfert d’énergie cinétique dans les solides et fluides immobiles), convection (transfert par mouvement de fluide, influencé par la géométrie et la surface), et rayonnement (transfert par ondes électromagnétiques, indépendant du support matériel, comme la chaleur solaire). Le flux de chaleur (puissance en Watts) se déplace des zones les plus chaudes aux plus froides, suivant le gradient de température. Applications : phénomènes naturels (soleil, fonte des neiges) et industriels (fours, chauffage, climatisation, moteurs). La thermodynamique décrit la production et la conversion de chaleur, l'importance de connaître la quantité de chaleur transférée pour la conception d'équipements étant cruciale.

1. Transfert de chaleur
   Les modes de transfert de chaleur sont la manière avec laquelle la chaleur est transportée d’un
   milieu à un autre.
   Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des types d'échange
   d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie
   thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.
   Il existe trois modes de transfert de chaleur : la conduction, la convection et le rayonnement.
   1.1.Types de transfert de chaleur
   1.1.1 Conduction
   La conduction est un mode de transfert de chaleur dans un milieu solide ou fluide qui ne bouge
   pas. L’activité des atomes ou des molécules permet de transférer l’énergie cinétique des
   vibrations moléculaires du milieu qui a le plus d’énergie vers le milieu qui en a le moins. Ce
   mode de transfert de chaleur existe dans tous les solides. Il existe parfois dans les gaz qui neGénéralité :
   Rappel de thermodynamique
   L’énergie thermique est transférée d’un système à un autre.
   Le processus de production et de conversion de la chaleur est traité par la thermodynamique.
   La manière avec laquelle la chaleur passe d’un système à un autre est l’objectif du transfert de
   chaleur.
   La quantité de chaleur qui passe d’un système à un autre est très importante à connaitre.
   La mise au point et la conception de tous les équipements dans lesquels la chaleur est transférée
   nécessite de connaitre la quantité de chaleur qui passe par ces machines afin de pouvoir
   dimensionner les composants et choisir les matériaux nécessaires.
   Le transfert de chaleur se fait quand il y a une différence de température.
   Le flux de chaleur passe du point le plus chaud au point le plus froid.
   Sans gradient de température, le transfert de chaleur d’un endroit à un autre ne peut pas se faire.
   Il existe plusieurs exemples de transfert de chaleur :

• Dans la nature, comme le transfert de la chaleur du soleil ou la fonte de la neige.


• Et autres industriels : comme les fours industriels, le chauffage, la climatisation, les
  échangeurs de chaleur, les moteurs à combustion interne, les centrales électriques…
  2 types d’échanges d’énergie entre un système et l’extérieur
  •𝑊 le travail
  •𝑄 la chaleur ou transfert thermique
  2ème principe de la thermodynamique :
  La chaleur Q se propage naturelle du corps le + chaud vers le corps le + froid.La convection est le transfert de chaleur accompagné de vitesse. Il se déroule entre une surface
  solide et un fluide. La chaleur est transportée grâce à la conduction et grâce au mouvement du
  fluide. Des exemples de convection existent : le vent qui transporte de la chaleur, l’eau qui bout,
  le ventilateur qui rafraichit l’air ambiant… Le transfert de chaleur par convection est
  indépendant des propriétés du matériau qui est en contact avec le fluide. Il ne dépende que du
  fluide. La géométrie et la nature de la surface ont une influence sur la convection.
  1.1.3 Rayonnement
  Le rayonnement est un transfert de chaleur sans support matériel. Il a lieu grâce aux photons.
  Dans le rayonnement, la chaleur est transportée par des ondes électromagnétiques. L’exemple
  le plus connu est la chaleur du soleil. La chaleur se propage mieux par rayonnement dans le
  vide. Le rayonnement dépende de la nature de la surface et de sa matière.
  1.2 Flux et densité du flux de chaleur
  Le flux de chaleur Q représente la puissance de chaleur transmise ou transportée. Son unité
  est donc le W.
  Le flux de chaleur est transporté dans le sens inverse du gradient de température. Le gradient
  de température est de la température la plus basse vers la température la plus élevée, le flux de
  chaleur est transporté de la température la plus élevée à la plus basse.
  La densité du flux q est égale au flux divisé par la surface que traverse ce f