La chaleur : Qu’est-ce ça mange en hiver?

À quoi sert la chaleur? À créer de l’électricité!!! Cycles thermodynamiques Vaporisation de l’eau créé une pression activant la turbine, l’alternateur puis générant de l’électricité Seconde boucle thermique pour refroidir l’eau avant de reprendre la vaporisation

La leçon d’aujourd’hui Chaleur Chaleur spécifique Chaleur latente Chaleur de combustion

Qu’est-ce que la chaleur? Fluide calorique? Et la friction? Demander aux étudiants quelle est leur conception de la chaleur? À partir des conceptions formulées, faire le lien avec la théorie de fluide calorique Expliquer le contre-exemple de la friction

Un transfert d’énergie La chaleur est un transfert d’énergie entre deux corps résultant de leur différence de température. Analogie : deux sources de voltage différent = transfert d’énergie (courant électrique)

La chaleur spécifique (c) ∆Q = m c ∆T Réversible Deux corps soumis à la même source de chaleur n’auront pas la même élévation de température à la même vitesse Gauche : amiante, droite : aluminium La chaleur spécifique relie la chaleur appliquée et la masse à l’élévation de température. Ce transfert de chaleur est réversible

∆Q = m L Réversible La chaleur latente (L) Lorsqu’une substance pure subit un changement d’état, sa température demeure stable (plateau) jusqu’à ce que le changement d’état soit complété Par exemple : évaporation d’eau dans une bouilloire La chaleur latente indique la quantité de chaleur nécessaire au changement de phase d’une masse donnée de substance. Ce transfert de chaleur est réversible.

La chaleur de combustion (Qp) ∆Q = m Qp Irréversible Lorsque des substances entrent en réaction exothermique telle que la combustion, il y a génération de chaleur Par exemple : bombe de feu d’artifice La chaleur de combustion indique la quantité de chaleur générée par la combustion d’une masse donnée de substance. Ce transfert de chaleur est irréversible.

Intégration calorique ∆Q = m c ∆T + m L + m Qp Changement d’état Réaction chimique Dans la réalité, plusieurs phénomènes combinent ces différents types de chaleur. Par exemple, lorsqu’on brûle un carburant, la chaleur de combustion sera en partie utilisée pour élever la température (chaleur spécifique) des réactifs et produits de la combustion, faisant ainsi varier l’énergie réellement disponible pour transférer à l’environnement. De plus, lors de la combustion de plusieurs composés hydrogénés, il y a génération d’eau. La condensation ou non de cette eau générée (chaleur latente) va elle aussi faire varier sensiblement l’énergie disponible.

Produit par Olivier Touchette otouchette@cegepgranby.qc.ca Programme PCPES UQAM FPE-7650 Les TIC dans les moyens et grands groupes 10 octobre 2009 Présenté à Suzanne Roy, chargée de cours Nicolas Simard, auxiliaire