LE CHAUFFAGE

INTRODUCTION L'énergie existe sous de multiples formes, notamment mécanique, thermique, chimique, électrique, rayonnante et nucléaire. Conversion Energie électrique / Energie rayonnante Conversion Energie chimique / Energie électrique Conversion Energie électrique / Energie thermique Conversion Energie électrique / Energie mécanique L'énergie peut passer d'une forme à une autre, ou se décomposer en plusieurs formes, mais l'énergie totale du système demeure constante. Mis en évidence par les physiciens du début du XIXe siècle, ce principe de la conservation de l'énergie est l'une des bases de la mécanique et de la thermodynamique.

INTRODUCTION Au niveau de la classe de seconde, on se limitera à l’étude de l’éclairage et du chauffage.

LE CHAUFFAGE Le chauffage électrique est couramment employé dans les différentes branches de l’activité humaine. Les facilités de réglage et de mise en œuvre, l’absence de combustion et de dégagement de gaz toxique, la propreté des appareils, sont d’autant avantages du chauffage électrique.

LE CHAUFFAGE L’énergie produite par la source de chaleur doit être transmise au corps à chauffer. La chaleur se transmet toujours du point le plus chaud au point le plus froid.

1 Calorie = 4.18 Joules LE CHAUFFAGE La correspondance entre l’énergie électrique et l’énergie thermique est donnée par la relation : 1 Calorie = 4.18 Joules La calorie représente la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la température de 1 g d ’eau. Autres unités : 1 thermie ( th) = 1.106 calories 1 W.h = 3600 J

LES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEUR Selon l’état du corps: solide, liquide ou gazeux, la transmission peut se faire par : Conduction : Transmission de la chaleur à travers un corps, directement de la partie chaude vers la partie froide.

LES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEUR Selon l’état du corps: solide, liquide ou gazeux, la transmission peut se faire par : Rayonnement : Les corps soumis à la chaleur émettent des radiations calorifiques invisibles ou visibles à partir d ’une certaine température.

LES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEUR Selon l’état du corps: solide, liquide ou gazeux, la transmission peut se faire par : Convection : Propagation de la chaleur par le déplacement d’un fluide élevé à une certaine température au contact d’un corps chaud.

CHAUFFAGE PAR RESISTANCE Principe : C’est l’application de la loi Joule. L’énergie électrique se transforme en énergie thermique par le passage du courant dans une résistance.

CHAUFFAGE PAR RESISTANCE Principe : C’est l’application de la loi Joule. L’énergie électrique se transforme en énergie thermique par le passage du courant dans une résistance.  W : Energie calorifique en Joule ( J )  R : Résistance ( W )  I : Courant ( A )  t : Temps ( s ) W = R*I2 *t

CHAUFFAGE PAR RESISTANCE Utilisations :  Chauffage de l’eau ( thermoplongeur )  Traitement thermique des métaux  Séchage Radiateur Thermoplongeur

CHAUFFAGE PAR INDUCTION Utilisations :  Fusion des métaux  Cuisson des aliments  Soudage de tube en continu Four à induction Four à induction Réchauffage

CHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGE Principe : Les rayons infrarouges produits par des lampes spéciales ont la propriété de se transformer en chaleur dans la matière soumise à ce rayonnement.

CHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGE Utilisations :  Stérilisation et pasteurisation du lait  Déshydratation du papier  Séchage et cuisson Four à lampe Chauffage infrarouge

CHAUFFAGE PAR ARC Principe : Lorsqu’on sépare deux électrodes parcourues par un courant électrique, il se produit un arc électrique. Si l’on entretient cet arc, on obtient une source de chaleur de température élevée de l’ordre de 3000°C.

Soudage par arc électrique CHAUFFAGE PAR ARC Utilisations :  Soudage à l’arc  Fusion des métaux Soudage par arc électrique

CHAUFFAGE PAR INDUCTION Principe : C’est l’application de la loi de l’induction ( création d’un courant induit dans une spire ) et de la loi Joule ( utilisation de ce courant pour produire de la chaleur.

CHAUFFAGE DIELECTRIQUE Principe : En très haute fréquence, un matériaux isolant placé entre deux plaques conductrices s’échauffe.

CHAUFFAGE DIELECTRIQUE Utilisations :  Lyophilisation du lait  Séchage des minerais sous vide  Séchage de bois  Extraction de l'or  Four domestique

FIN