CHAPITRE 2: THERMODYNAMIQUE APPLIQUEE

L'objectif de ce cours est de comprendre les transferts de chaleur et d'énergie. En IAA, les opérations unitaires sont des opération de tranferts d'energie et/ou de matière. Le futur technicien doit être capable de raisonner ces échanges afin de comprendre le fonctionnement du matériel et du process en lui-même. Cette compétence lui permettra d'optimiser et de mettre en place (choix de matériels adaptés) une ligne de production, détecter et qualifier des points critiques (méthode HACCP), qualifier du matériel (paramètre de fonctionnement et de performance).

L'objet de la thermodynamique est d'étudier le fonctionnement et le bilan d'énergie des machines thermiques et aussi les échanges ou transferts de chaleur dans un système ou entre deux systèmes en IAA.

• dans les machines thermiques on assiste à une conversion d'énergie d'une forme en une autre (chaleur -> travail ou inversement)

• dans les échanges de chaleur, il y a transfert de chaleur par suite d'une différence de température dans le système ou entre deux systèmes

ex1 : dans les machines thermo-dynamiques (TD), il y production de travail par conversion de chaleur en travail (les moteurs thermiques, les centrales thermiques ou nucléaires...)

ex2 : dans les machines dynamo-thermiques (DT) par contre, il y a transfert de chaleur d'une source froide à une source chaude grâce à un apport de travail (les machines frigo. et pompes à chaleur, les liquéfacteurs...)

On distingue entre quatre principaux mécanismes de transfert de chaleur : la conduction, la convection, le rayonnement et les changements d'état de la matière. Les applications de ces transferts de chaleur concernent les domaines :

• de l'isolation thermique et du stockage des gaz liquéfiés (cryogénie)

• du chauffage et de la climatisation des locaux

• de la conception et du choix des échangeurs de chaleur

SUPPORT PEDAGOGIQUE THERMODYNAMIQUE APPLIQUEE

COUR (transformation, chaleur sensible et latente) energie interne.
EXERCICES (chaleur latente, chaleur sensible)
Production de vapeur