Transfert de chaleur défini

Le transfert de chaleur est le processus de transfert de chaleur d’un réservoir à haute température vers un réservoir à basse température. En termes de système thermodynamique, le transfert de chaleur est le mouvement de la chaleur à travers la frontière du système en raison de la différence de température entre le système et l’environnement. Le transfert de chaleur peut également avoir lieu à l’intérieur du système en raison de la différence de température en divers points du système. La différence de température est considérée comme un « potentiel » qui provoque le flux de chaleur et la chaleur elle-même est appelée flux.

Modes de transfert de chaleur

Il existe trois modes de transfert de chaleur entre les deux corps : la conduction, la convection et le rayonnement. Ils ont été décrits ci-dessous :

Conduction : Le transfert de chaleur entre deux corps solides est appelé conduction. Il dépend de la différence de température entre le corps chaud et le corps froid. Exemple de transfert de chaleur par conduction : deux corps à température différente maintenus en contact l’un avec l’autre. Un autre exemple est de chauffer une extrémité du métal comme le cuivre ; en raison du transfert de chaleur par conduction, l’autre extrémité du métal est également chauffée.

Convection : Le transfert de chaleur entre la surface solide et le liquide est appelé transfert de chaleur par convection. Considérons un récipient d’eau en train d’être chauffé, dans ce cas le chauffage de l’eau dû au transfert de chaleur du récipient est un transfert de chaleur par convection.

Radiation : Lorsque deux corps sont à des températures différentes et séparés par une distance, le transfert de chaleur entre eux est appelé transfert de chaleur par rayonnement. Dans le cas du transfert de chaleur par conduction et convection, il y a un support pour transférer la chaleur, mais dans le cas du transfert de chaleur par rayonnement, il n’y a pas de support. Le transfert de chaleur par rayonnement se produit en raison des ondes électromagnétiques qui existent dans l’atmosphère. Un des exemples les plus importants de transfert de chaleur par rayonnement est la chaleur du soleil qui vient sur la terre.

Transfert de chaleur selon la deuxième loi de la thermodynamique

Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert de chaleur a lieu du corps de haute température vers le corps de basse température. Il n’y aura pas de transfert spontané de chaleur du corps à basse température vers le corps à haute température. Pour le transfert de chaleur d’un corps à basse température vers un corps à haute température, un travail externe doit être effectué.

La chaleur gagnée par le système ou le corps est considérée comme positive et la chaleur perdue par le système est considérée comme négative pour les calculs mathématiques. Cela implique que le flux de chaleur entrant dans le système est positif et que le flux de chaleur sortant du système est négatif. La quantité de transfert de chaleur est désignée par le symbole Q.

Le processus dans lequel il n’y a pas de transfert de chaleur entre le système et l’environnement est appelé processus adiabatique. La paroi ou la limite qui ne permet pas le flux de la chaleur entre le système et l’environnement est appelée paroi adiabatique et la paroi qui permet le flux de la chaleur entre le système et l’environnement est appelée paroi diathermique.

Dans le système MKS, l’unité de transfert de chaleur est le cal et dans le système SI, c’est le joule. Le taux de transfert de la chaleur est donné en KW.

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