Objectifs
Ce cours rappelle les principes de conservation en physique, en particulier la conservation de l’énergie et présente les lois pilotant les transferts d’énergie et de matière. Ces notions sont ensuite mobilisées dans le cadre d’exercices d’application ou de projets pour traiter des cas concrets en lien avec les domaines d’application de la formation.
Description
Chaleur sensible: température, quantité de chaleur, capacité calorifique massique. Changements de phase (fusion et congélation, vaporisation, ébullition), chaleur latente. Exercices d’application.
Transfert d’énergie thermique : notion de flux de chaleur et modes de transmission (conduction, convection, rayonnement) – loi de FOURIER, résistance thermique, conductibilités thermiques de diverses substances. Exercices d’application.
Transferts de matière : définition, phénomènes mis en jeu, les différents régimes de transferts de matière. Diffusion de matière : loi de FICK. Transfert d’eau en milieu poreux saturé : loi de DARCY. Exercices d’application.
Exemples d’application des principes de diffusion, transfert membranaire et échanges thermiques dans l’industrie agroalimentaire et l’hydrogéologie.
Travail attendu
Travail régulier pendant la période d’enseignement. Préparation des TD avant les séances et travail actif en séance de TD. Une séance de TD sur ordinateur personnel (logiciel à télécharger et installer en amont)
Modalités de contrôle des connaissances
examens
Prérequis
Connaissances de base en physique.
Bases de mathématiques, en calcul différentiel en particulier.
Compétences acquises
Réappropriation des principes simples de conservation de l’énergie (calorimétrie).
Connaissance des lois pilotant les transferts de matière et d’énergie et utilisation de ces lois pour étudier des systèmes rencontrés dans les domaines d’application de la formation.
Maitrise des unités des différentes variables, analyse dimensionnelle des équations mises en œuvre et des formules utilisées.