Principes fondamentaux du transfert de chaleur

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Description

Cette séance de cours couvre les bases du transfert de chaleur, en se concentrant sur les aspects mathématiques et les applications pratiques dans la formation et le traitement des matériaux. L'instructeur fournit des conseils sur les exercices, y compris un examen écrit de 3 heures où les étudiants peuvent apporter un résumé de 10 pages. L'accent est mis sur la compréhension des concepts plutôt que sur la mémorisation, avec des supports disponibles sur Moodle.

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Enseignant

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Concepts associés (11)

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes 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.

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

Coefficient de transfert thermique

Le coefficient de transfert thermique ou coefficient de transmission thermique est un coefficient quantifiant le flux d'énergie traversant un milieu, par unité de surface, de volume ou de longueur. L'inverse du coefficient de transfert thermique est la résistance thermique. C'est un terme important dans l'équation d'un transfert thermique et permet d'indiquer la facilité avec laquelle l'énergie thermique passe un obstacle ou un milieu. Dans le cas d'un transfert surfacique, il est appelé coefficient de transfert thermique surfacique ou résistance thermique d'interface.

Chaleur (thermodynamique)

vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.

Compréhension

La compréhension (également appelée noûs) est un processus psychologique lié à un objet physique ou abstrait tel que la personne, la situation ou le message selon lequel une personne est capable de réfléchir et d’utiliser des concepts pour traiter cet objet de manière appropriée. La compréhension est la relation entre celui qui connaît et l’objet de la compréhension. Elle implique des capacités et des dispositions par rapport à un objet de connaissance suffisant afin de produire un comportement intelligent.