Bruno Fontaine 1 La température La température est une mesure de la vitesse moyenne du mouvement, d'une molécule. Les unités de température sont : le degré Celsius (C ) le Kelvin (K). 2 Le Celsius L'échelle Celsius (1742) est fixée par deux points, le point de congélation et d'ébullition d'eau, qui à la pression atmosphérique normale sont 0°C et 100°C respectivement. Unité: Θ en °C L'échelle est alors divisée en 100 unités. 3 Le Kelvin (K). L'échelle de température Kelvin est l'échelle de température absolue (aucun signe négatif). Unité : T en K Le zéro absolu, la température la plus froide possible dans l'univers, est 0 K ou -273°C. 4 Convertir Celsius et kelvin Kelvin en degrés Celsius : °C = K - 273,15 degrés Celsius en Kelvin : K = °C + 273,15 5 Le Fahrenheit (°F). L'échelle de température Fahrenheit (1724) est l'échelle de température adoptée par la Grande Bretagne. Il invente le thermomètre à Mercure. 100°F correspond à la température du corps humain. 6 Convertir Celsius et Fahrenheit Fahrenheit en degrés Celsius : °C = (°F – 32) / 1.8 Degrés Celsius en Fahrenheit : °F = 1,8 x °C + 32 7 Les échelles de températures Δθ ΔT 8 Convertir: 25°C =…………….. °F 298.15 K = ……….. °C 212 °F = ………….. K 35°C – (-25°C) = ……….. ΔT.K 9 Chaleur La thermodynamique est la branche de la physique qui étudie la théorie générale de la chaleur. La chaleur est l'énergie thermique transférée d'un objet à un autre par suite d'une différence de température Chaleur = énergie en joule (J) 10 Chaleur massique (Cm) Quantité de chaleur nécessaire pour faire élever d’un degré Celsius un gramme d’une substance (kJ/kg.K) Q= M.Cm.ΔT Hydrogène Vapeur d’eau Eau Glace Alcool Aluminium Or 14,3 1,83 4,18 2.1 2,5 0,90 0,13 11 En conclusion La quantité de chaleur absorbée par une substance dépend de: la masse, de la variation de température de la chaleur massique de cette substance. 12 LA PUISSANCE Unité Symbole Valeur Watt W 1 j/s Cheval ch 735,5 W British Thermal Unit Calorie Btu 1053 J Cal 4,18 J Frigorie fg - 4,18 J Ton of refrigeration Ton 3,52 kW 13 14 Transferts de chaleurs 15 Transfert de chaleur dans le radiateur 16 Les états de la matière états de la matière Caractéristiques Illustration du comportement des particules Explication du comportement des particules Le solide -volume défini -Il a une forme -Presque incompressible Les particules s’agitent peu. Elles sont très liées. Le liquide -volume défini -La forme peut changer -Presque incompressible Agitation moyenne. Les particules commencent à être moins liées. Le gaz -pas de volume défini -La forme peut changer -compressible -Agitation élevée. Les particules sont éloignées et sont dans toutes les directions. Elles ne sont pas liées. 17 Les changements d’état VAPEUR LIQUIDE SOLIDE 18 Expérience casserole d’eau à Pression Atmosphérique θ en ° Celsius 100 °C Chaleur Sensible Chaleur Latente LIQUIDE 2257 kJ 100% vapeur Changement d’état physique 419 kJ h à P° et T° 1°C (J) CONSTANTE Pour augmenter la température d'un corps nous devons ajouter une certaine quantité d'énergie, c’est l’ENTALPIE (h) son unité est le Joule (J), et plus exactement le kilojoule (kJ). 19 La courbe de saturation de l’EAU P en Bar absolue Condensation Courbe de Changement d’état LIQUIDE 2 bar abs 120° C 2 bar 1 bar ou P° Atmo Mont 0.35 Everest 8848 m Vaporisation GAZ θ en ° Celsius 100 120 °C 120°C°C 72 °C - La T° et la P de vaporisation varient dans le même sens. - Elles augmentent ou diminuent ensemble. Elles sont liées. 20 Unitées de PRESSiON (Pa) P = F / S (m²) (N) 1 atm = 760 mmHg = 101300 Pa = 1.013 bar = 1.0330 mCE 1 mmHg = 133.3 Pa 1 mmCE = 9.81 Pa 1 bar = 105 Pa = 1.0197 kgf / cm² = 14.503 psi 1 psi = 0.069 bar 1 torr = 1 mmHg 21 Pression Atmosphérique Couche d’Ozone (O ) 3 22 Pression relative et Pression absolue Pression absolue = pression atmosphérique + pression relative 23 Exercice sur les Pressions Un manomètre indique une pression de 12 bar. Quelle est cette pression? Un manomètre indique une pression de 1,5 bar. Quelle est la valeur de cette pression en bar absolue? Un manomètre indique une pression de -1,2 bar. Que pouvez vous affirmer? La DP entre un pneu froid et un pneu chaud est de 0,2 bar. A froid vous mesurer 2,3 bar. Quelle est la pression absolue de ce pneu à chaud? 24 Courbe de saturation 25
