Séance de cours

Transfert de masse et évaporation

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Description

Cette séance de cours couvre les concepts de transfert de masse et d'évaporation, en commençant par l'expérience de Nukiyama et l'analogie entre la masse et le transfert de chaleur. Il se penche sur les coefficients de diffusion, le nombre de Prandtl et l'analogie de Reynolds. Les analogies Chilton-Colburn et Reynolds Colburn sont discutées, ainsi que des exemples sur les mélanges de gaz et l'humidité spécifique. La notion de pression de saturation et d'humidité relative est expliquée, suivie d'un exemple sur la détermination des propriétés de l'air ambiant. La séance de cours se termine par un tableau sur la pression de saturation de l'eau à différentes températures.

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Concepts associés (32)

Hygrométrie

vignette|Diagramme de l'air humide à 1013,25 hPa. L’hygrométrie est la science qui a pour objet la mesure de la quantité de vapeur d'eau contenue de l'air humide ; elle ne prend pas en compte l'eau présente sous forme liquide ou solide. L'air humide est un mélange, en proportion variable, d'air sec et de vapeur d'eau. L’hygrométrie est étudiée notamment par les météorologues, thermiciens et ingénieurs du génie des procédés. Il s'agit d'un cas particulier de la psychrométrie qui étudie plus généralement les mélanges gaz-vapeurs de deux espèces différentes.

Psychrométrie

La psychrométrie est le domaine scientifique concernant la détermination des caractéristiques physiques et thermodynamiques d'un mélange gaz-vapeur correspondant à deux espèces différentes. Dans ce couple gaz-vapeur, le gaz est considéré comme incondensable dans les conditions du domaine d'application. L'hygrométrie est le cas particulier du mélange air-vapeur d'eau. « Psychro » vient du grec ψυχρός, un adjectif qui signifie « être froid », sensation liée à l'enthalpie de vaporisation : l'évaporation consomme de l'énergie de vaporisation et provoque donc une sensation de froid.

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.

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

Hygromètre

Un hygromètre est un appareil qui sert à mesurer l'humidité de l'air. Suivant le type, il mesure soit l'humidité relative de l'air, ou degré hygrométrique, soit son humidité absolue, soit d'autres valeurs (par exemple, le point de rosée) qui permettent de calculer les deux précédentes. La mesure de l'humidité relative est exprimée en %, avec une plage de mesure de 0 à 100 %. La mesure de l'humidité absolue s’exprime en geau/m3air humide ; on la trouve parfois aussi exprimée en geau/kgair sec, unités qui, au sens strict, s’appliquent au rapport de mélange.

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