Réfrigération

La réfrigération est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un système (local, produit, etc.) à une température inférieure à celle de l'environnement. Le principe de tout procédé produisant du froid, le principe est un transfert de chaleur depuis le système à refroidir vers l'environnement. Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont les systèmes à compression et les systèmes à absorption. Ces technologies font intervenir un fluide frigorigène dont la vaporisation absorbe la chaleur. Depuis le , il est interdit de s'approvisionner en CFC (R12 - Dichlorodifluorométhane - CCl2F2). Depuis le , il est interdit d'utiliser des CFC même pour effectuer des interventions sur une unité hermétique. Ce fluide a été remplacé par le R-134a (1,1,1,2-tétrafluoroéthane CH2F-CF3) (gaz de substitution). Le réfrigérateur à compression de vapeur (à cycle de Rankine inversé) est employé dans la grande majorité des réfrigérateurs électroménagers et dans de nombreuses applications industrielles. Les systèmes à compression utilisent quatre éléments pour le cycle de réfrigération : le compresseur, le condenseur, le détendeur (capillaire dans le cas de frigo domestique) et l'évaporateur. On utilise la relation pression-température pour permettre le changement d'état du fluide frigorigène. La vapeur de fluide frigorigène est comprimée pour permettre la condensation à température ambiante. Elle est refroidie dans le condenseur et se liquéfie. Le détendeur permet ensuite d'amener le liquide frigorifique à une pression suffisamment basse pour que celui-ci puisse s'évaporer dans l'évaporateur en captant la chaleur présente, ce qui entraîne la baisse de température dans l'enceinte ou se trouve l'évaporateur. Le fluide ainsi vaporisé retourne vers le compresseur et le cycle recommence. Le réfrigérateur à absorption de gaz (à cycle de Carré), en raison de l'investissement important qu'il requiert, est utilisé principalement à grande échelle pour la réfrigération des bâtiments ou les réseaux de froid urbain.

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Transition de phase

vignette|droite|Noms exclusifs des transitions de phase en thermodynamique. En physique, une transition de phase est la transformation physique d'un système d'une phase vers une autre, induite par la variation d'un paramètre de contrôle externe (température, champ magnétique...). Une telle transition se produit lorsque ce paramètre externe atteint une valeur seuil (ou valeur « critique »). La transformation traduit généralement un changement des propriétés de symétrie du système.

Hydrocarbure

vignette|L'octane () est un hydrocarbure que l'on trouve dans le pétrole, les sphères noires représentent les atomes de carbone, les blanches ceux d'hydrogène. Un hydrocarbure (HC) est un composé organique constitué exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Sa formule brute est de la forme : CnHm. Sous forme de carbone fossile, les hydrocarbures (pétrole et gaz naturel principalement) et le charbon constituent une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais, par leur utilisation importante, ils sont aussi source de gaz à effet de serre (la vapeur d'eau du fait des atomes d'hydrogène et le dioxyde de carbone du fait des atomes de carbone).

Composé organique

vignette|Structure générique d'un acide , classe d'acides aminés majeure en biochimie entrant notamment dans la constitution des protéines. La chaîne latérale est ici représentée par le symbole R en magenta, tandis que le est orangé. vignette| Structure et classification des aminés protéinogènes des eucaryotes. La pyrrolysine n'y figure pas car on ne la trouve que chez certaines archées méthanogènes. vignette|Structure de la gabapentine.

Compresseur à spirale

vignette|Illustration du fonctionnement d'un compresseur à spirale. Un compresseur à spirale, également appelé compresseur spiro-orbital, est un type de compresseur mécanique destiné à comprimer de l'air ou des fluides réfrigérants. Ces équipements se rencontrent notamment dans des climatisations, des réfrigérateurs, voire la construction automobile et les pompes à vide. Ce principe a été breveté par le français Léon Creux en 1905 comme moteur rotatif à vapeur avec deux spirales co-orbitales.

Effet Joule-Thomson

En physique, l'effet Joule-Thomson, ou effet Joule-Kelvin, est la baisse de température d'un gaz quand il subit une détente adiabatique. L'effet a été baptisé d'après les physiciens James Prescott Joule et William Thomson (Lord Kelvin). Ce dernier établit l'existence de cet effet en 1852 en poursuivant les travaux de Joule sur l'expansion de Joule, lors de laquelle un gaz subit une expansion à enthalpie constante. Dans un gaz, la relation liant la température, la pression et le volume est décrite par les lois des gaz, dont la plus connue est la loi des gaz parfaits.

Tamis moléculaire

Un tamis moléculaire est un minéral à base de silice ayant une structure cristalline tridimensionnelle présentant des cavités et des canaux dont les surfaces peuvent adsorber les petites molécules. C'est un solide poreux qui a la propriété d'agir comme un tamis à l'échelle moléculaire. Il s'agit d'une classe d'adsorbant qui a la capacité de retenir certaines molécules à l'intérieur de ses pores. Dans l'idéal, il possède des pores de petite taille distribués de manière homogène. Il a de ce fait une grande surface spécifique.

Systèmes de réfrigération au gaz ME-251: Thermodynamics and energetics I

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