Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 10 sur 10

Transfert de chaleur



  1. #1
    Suzy5159

    Transfert de chaleur


    ------

    Bonjour,

    Cela fait plusieurs semaines que j'essaie de résoudre un problème, jusqu'ici sans succès.
    Je m'intéresse au transfert de chaleur entre de l'eau chaude (température initiale 75°C) dans lequel est plongé un serpentin en cuivre (il est à la même température de l'eau) et du jus de fruit qu'on fait circuler dans le serpentin.

    Je connais les températures initiales et finales, la surface de cuivre en contact avec les deux liquides, les volumes des deux liquides...

    Mon but est de savoir à quel débit doit circuler le jus de fruit dans le serpentin afin d'atteindre l'équilibre thermique (même température pour l'eau que pour le jus de fruit).

    Je ne sais même pas s'il existe une formule pouvant me permettre de calculer cela :/

    Merci beaucoup pour l'aide que vous pourrez m'apporter

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Nax

    Re : Transfert de chaleur

    Il faut partir de la formule :φ = m*Cp*Δθ.
    Avec m la masse de jus à refroidir Cp, la capacité calorifique du jus et Δθ la différence de température du jus.

    Cette formule permet d'évaluer la quantité de chaleur à échangée entre le jus et l'eau.

    Si Les tubes sont bien à la même température que l'eau on peut utiliser la formule

    Qm = φ / (Cp*Δθml)
    Avec Qm le débit du jus (recherché)
    φ calculé précédement
    Cp le même qu'avant
    Δθml la moyenne logaritmique des températures soit:

    (Δθ1-Δθ2)/ln(Δθ1/Δθ2)

    Avec:
    Δθ1 = T init de l'eau - T finale jus

    Δθ2 = T finale eau - T init jus

    Cette méthode est valable si le jus est initialement plus froid que l'eau. Par contre, il ne sera jamais à 75°C. En effet, l'eau va donner de la chaleur au jus, elle va donc baisser en température jusqu'à l'équilibre(d'où T init et T finale dans la formule précédente)

    Si il y a des questions....

  4. #3
    Suzy5159

    Re : Transfert de chaleur

    Quelles sont les unités s'il vous plait?

    Merci

  5. #4
    Nax

    Re : Transfert de chaleur

    C'est le Cp qui va déterminier les unités, si on utlise se système SI, Cp est en J·kg-1·K-1.
    Dans ce cas, φ est en joules
    Qm en Kg/s
    Et les températures sont en kelvin (T en K = T°C+273.15)

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Suzy5159

    Re : Transfert de chaleur

    comment trouve-t-on l'unité de temps? (kg/S)
    je ne comprends pas

  8. #6
    Suzy5159

    Re : Transfert de chaleur

    il y a autre chose que je ne comprends pas
    en fait je m'attendais que la surface de "contact" entre les deux liquides et la capacités du matériau (ici cuivre) à faire "circuler" la chaleur entre en jeu dans la formule

  9. Publicité
  10. #7
    Nax

    Re : Transfert de chaleur

    Je n'ai effectivement pas été très clair car j'ai utilisé le même symbole pour deux choses différentes désolé.

    φ = m*Cp*Δθ.
    φ Est la quantité de chauleur en J. cette valeur ne dépend pas du temps. en réalité on l'écrit δQ

    Qm = φ / (Cp*Δθml)
    Ici φ dépend du temps, on l'exprime en watt (Joule par seconde).
    Cette expression est issue de dφ = δQ / dt. On cherche un débit en XX/secondes, donc les expressions peuvent êtres utilisées.

    Pour résumé φ est en J/s et δQ en joules. Comme on prend une base d'une seconde on peut dire que φ = δQ .

  11. #8
    Nax

    Re : Transfert de chaleur

    je m'attendais que la surface de "contact" entre les deux liquides et la capacités du matériau (ici cuivre) à faire "circuler" la chaleur entre en jeu dans la formule

    Je ne suis pas sûr à 100% mais nous n'avons pas besoin de tenir compte de ce paramètre car les toutes les températures sont connues. On estime directement le flux qui passe de l'eau au jus. C'est le même flux qui traverse le tube en cuivre. D'ailleurs quelle que soit la surface de contact, ton tube pourrait être en acier, cela ne changerait rien pour le calcul, on aurait seulement les données qui changeraient (T° finale de l'eau en l'occurrence).

  12. #9
    Nax

    Re : Transfert de chaleur

    J'ai effectuer quelques recherches, les formules que j'ai données s'appliquent dans le cas d'échangeurs thermiques. Donc si l'eau n'est pas statique et circule, les formules sont justes, par contre, si le serpentin passe dans un "sceau" d'eau chaude, il faut utiliser une autre méthode.

  13. #10
    Suzy5159

    Re : Transfert de chaleur

    non l'eau est statique

    je me demande si une telle formule existe....

    je suppose que la surface de contact et la nature du matériau qui fait le contact ont une influence mais comment....

Discussions similaires

  1. transfert de chaleur
    Par norvégienne dans le forum Physique
    Réponses: 7
    Dernier message: 23/04/2009, 19h14
  2. transfert de chaleur
    Par moussa97 dans le forum Physique
    Réponses: 0
    Dernier message: 19/04/2009, 20h24
  3. transfert de chaleur
    Par moussa97 dans le forum Physique
    Réponses: 0
    Dernier message: 09/04/2009, 20h53
  4. Transfert de Chaleur
    Par floua dans le forum Physique
    Réponses: 2
    Dernier message: 06/06/2008, 19h13
  5. transfert de chaleur
    Par paf13 dans le forum Physique
    Réponses: 0
    Dernier message: 30/03/2006, 21h05