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Séance de cours

Transmission de la chaleur: Équation de diffusion et construction de caves à vin

Dans cours

PHYS-106(h): Physique générale : thermodynamique

Le but du cours de Physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours couvre l'équation de diffusion pour la transmission de la chaleur, en se concentrant sur les propriétés de conduction et l'absorption et la production de chaleur. Il explore la construction d'une cave à vin, en tenant compte des sources de chaleur, des variations périodiques et de la conductivité du sol. La séance de cours se penche sur la résolution de l'équation de diffusion et la détermination des variations de température, en soulignant l'importance des caractéristiques spécifiques du sol et des stratégies d'atténuation.

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Enseignant·e

Ivo Furno

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Concepts associés (29)

Équation de la chaleur

En mathématiques et en physique théorique, l'équation de la chaleur est une équation aux dérivées partielles parabolique, pour décrire le phénomène physique de conduction thermique, introduite initialement en 1807 par Joseph Fourier, après des expériences sur la propagation de la chaleur, suivies par la modélisation de l'évolution de la température avec des séries trigonométriques, appelés depuis séries de Fourier et transformées de Fourier, permettant une grande amélioration à la modélisation mathématique

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Pompe à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC), aussi appelée thermopompe en français canadien, est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique (anciennement « calories ») d'un milieu à basse température (source froide) vers un milieu à haute température (source chaude). Ce dispositif permet donc d'inverser le sens naturel du transfert spontané de l'énergie thermique. Selon le sens de fonctionnement du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut être considérée comme un système de chauffage, si l'on souhaite augmenter la température de la source chaude, ou de réfrigération, si l'on souhaite abaisser la température de la source froide.

Chaleur (thermodynamique)

vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.

Ground source heat pump

A ground source heat pump (also geothermal heat pump) is a heating/cooling system for buildings that uses a type of heat pump to transfer heat to or from the ground, taking advantage of the relative constancy of temperatures of the earth through the seasons. Ground source heat pumps (GSHPs) – or geothermal heat pumps (GHP) as they are commonly termed in North America – are among the most energy-efficient technologies for providing HVAC and water heating, using far less energy than can be achieved by burning a fuel in a boiler/furnace or by use of resistive electric heaters.

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Séances de cours associées (53)

Équation de la chaleur : Diffusion et distribution de la température

Explore la diffusion de la chaleur, la distribution de la température et l'équilibre thermique dans des systèmes complexes à l'aide de l'équation de la chaleur et des simulations Jupyter Notebook.

Diffusion: Vue macroscopique

Explore la diffusion d'un point de vue macroscopique, en mettant l'accent sur la dérivation de l'équation de diffusion par la conservation de masse et la loi de flux fixe.

Interfaces de transfert de chaleur: analyse du point de pincement

Analyse les interfaces de transfert de chaleur, les points de pincement, l'optimisation énergétique, les changements de pression, les cascades de chaleur et l'efficacité de la pompe à chaleur.

Pompes à chaleur: Changements de phase

Explore le fonctionnement des pompes à chaleur, les changements de phase et la chaleur latente en thermodynamique.

Systèmes de conversion d'énergie: efficacité et conception

Explore l'efficacité énergétique, l'analyse exergique, l'intégration des services publics, la combustion, l'efficacité de la chaudière, la cogénération, les turbines à gaz, la pompe à chaleur, la réfrigération et la conception du système.

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Transfert thermique

Pompe à chaleur

Chaleur (thermodynamique)

Ground source heat pump

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