l'énergie peut passer d'une forme à une autre, ou se décomposer en plusieurs formes,...

L'énergie peut passer d'une forme à une autre, ou se L'énergie peut passer d'une forme à une autre, ou se décomposer en plusieurs formes, mais l'énergie totale du décomposer en plusieurs formes, mais l'énergie totale du système demeure constante. Mis en évidence par les système demeure constante. Mis en évidence par les physiciens du début du XIXphysiciens du début du XIXee siècle, ce principe de la siècle, ce principe de la conservation de l'énergie est l'une des bases de la conservation de l'énergie est l'une des bases de la mécanique et de la thermodynamique.mécanique et de la thermodynamique.

INTRODUCTIONINTRODUCTIONINTRODUCTIONINTRODUCTION

L'énergie existe sous de multiples formes, L'énergie existe sous de multiples formes, notamment mécanique, thermique, chimique, électrique, notamment mécanique, thermique, chimique, électrique, rayonnante et nucléaire.rayonnante et nucléaire.

Conversion Energie électrique / Energie rayonnanteConversion Energie électrique / Energie rayonnanteConversion Energie électrique / Energie mécaniqueConversion Energie électrique / Energie mécaniqueConversion Energie électrique / Energie thermiqueConversion Energie électrique / Energie thermiqueConversion Energie chimique / Energie électriqueConversion Energie chimique / Energie électrique

INTRODUCTIONINTRODUCTIONINTRODUCTIONINTRODUCTION

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

LE CHAUFFAGELE CHAUFFAGELE CHAUFFAGELE CHAUFFAGE

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


L’énergie produite par la source de chaleur doit être L’énergie produite par la source de chaleur doit être transmise au corps à chauffer.transmise au corps à chauffer.

La chaleur se transmet toujours du point le plus chaud La chaleur se transmet toujours du point le plus chaud au point le plus froid.au point le plus froid.


La correspondance entre l’énergie électrique et l’énergie La correspondance entre l’énergie électrique et l’énergie thermique est donnée par la relation :thermique est donnée par la relation :

1 Calorie = 4.18 Joules1 Calorie = 4.18 Joules

La calorie représente la quantité de chaleur nécessaire La calorie représente la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la température de 1 g d ’eau.pour élever de 1°C la température de 1 g d ’eau.

Autres unités :Autres unités :

1 thermie ( th) = 1.101 thermie ( th) = 1.1066 calories calories1 W.h = 3600 J1 W.h = 3600 J

LES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEURLES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEURLES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEURLES MODES DE TRANSMISSION DE LA CHALEUR

Selon l’état du corps: solide, liquide ou gazeux, la Selon l’état du corps: solide, liquide ou gazeux, la transmission peut se faire par :transmission peut se faire par :

Conduction : Conduction : Transmission de la chaleur à travers Transmission de la chaleur à travers un corps, directement de la partie un corps, directement de la partie chaude vers la partie froide. chaude vers la partie froide.

Utilisationde la chaleur

Conduction

Résistance


Rayonnement :Rayonnement : Les corps soumis à la chaleur Les corps soumis à la chaleur émettent des radiations calorifiques émettent des radiations calorifiques invisibles ou visibles à partir d ’une invisibles ou visibles à partir d ’une certaine température.certaine température.


Résistance émettricede rayonnements

Pièce à chauffersiège du rayonnement

Rayonnement calorifiqueinfrarouge


Convection :Convection : Propagation de la chaleur par le Propagation de la chaleur par le déplacement d’un fluide élevé à une certaine déplacement d’un fluide élevé à une certaine température au contact d’un corps chaud.température au contact d’un corps chaud.


Courant de convection

Carcassemétallique

Résistancechauffante

CHAUFFAGE PAR RESISTANCECHAUFFAGE PAR RESISTANCECHAUFFAGE PAR RESISTANCECHAUFFAGE PAR RESISTANCE

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

Principe :Principe :

RI

U


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


W = R*IW = R*I2 2 *t*t W :W : Energie calorifique Energie calorifique

en Joule ( J ) en Joule ( J ) R :R : Résistance ( Résistance ( I : Courant ( A )I : Courant ( A ) t : Temps ( s ) t : Temps ( s )


Utilisations :Utilisations :

ThermoplongeurThermoplongeur

RadiateurRadiateur

Chauffage de l’eau ( thermoplongeur )Chauffage de l’eau ( thermoplongeur ) Traitement thermique des métauxTraitement thermique des métaux SéchageSéchage

CHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTION


Four à inductionFour à induction

Fusion des métauxFusion des métaux Cuisson des alimentsCuisson des aliments Soudage de tube en continuSoudage de tube en continu

RéchauffageRéchauffage

Four à inductionFour à induction

CHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGE


Les rayons infrarouges Les rayons infrarouges produits par des lampes produits par des lampes spéciales ont la propriété de se transformer en chaleur spéciales ont la propriété de se transformer en chaleur dans la matière soumise à ce rayonnement.dans la matière soumise à ce rayonnement.

Emetteur infrarouge2200 °C

Air ambiant20 °C

Matière traitée100 °C

CHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGECHAUFFAGE PAR RAYONNEMENT INFRAROUGE


Four à lampeFour à lampe

Chauffage infrarougeChauffage infrarouge

Stérilisation et pasteurisation du laitStérilisation et pasteurisation du lait Déshydratation du papierDéshydratation du papier Séchage et cuisson Séchage et cuisson

CHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARC


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

I

U

3000°C

CHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARCCHAUFFAGE PAR ARC


Soudage à l’arcSoudage à l’arc Fusion des métauxFusion des métaux

Soudage par arc électriqueSoudage par arc électrique

CHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTIONCHAUFFAGE PAR INDUCTION


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

U50 Hz

Corps à chauffer

CHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUE


En très haute fréquenceEn très haute fréquence, un matériaux isolant , un matériaux isolant placé entre deux plaques conductrices s’échauffe.placé entre deux plaques conductrices s’échauffe.

I

U ( HF )

CHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUECHAUFFAGE DIELECTRIQUE


Lyophilisation du lait Lyophilisation du lait Séchage des minerais sous vide Séchage des minerais sous vide Séchage de boisSéchage de bois Extraction de l'orExtraction de l'or Four domestiqueFour domestique

FINFINFINFIN

l'énergie peut passer d'une forme à une autre, ou se décomposer en plusieurs formes,...

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