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Condensation de mélanges de vapeurs - Transfert de chaleur et de masseArticle de référence | Réf : BE8240 v1
Auteur(s) : Alain BRICARD, Dominique GOBIN
Date de publication : 10 avr. 2001
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HAUT DE PAGE1.1.1 Thermodynamique du changement de phase
Un transfert d’énergie a lieu chaque fois qu’un gradient de température existe à l’intérieur d’un système. Dans le cas du changement d’état solide-liquide d’un matériau pur ou d’un eutectique, changement qui s’effectue à une température constante TF , il y a production ou consommation d’énergie dans la zone de changement d’état , ce qui entraîne la discontinuité des gradients thermiques qui s’établissent dans chaque phase de part et d’autre de l’interface, même si la conductivité du solide est égale à celle du liquide.
Suivant le sens du changement d’état (fusion ou solidification), l’énergie provient d’une source externe à la température T 1 > TF , (qui peut être un fluide caloporteur, une source électrique ou rayonnante) ou, inversement, la chaleur est extraite à une température T 0 < TF . Comme le transfert de chaleur résulte d’un déséquilibre thermique, son étude quantitative ne peut être fondée sur la seule thermodynamique. Les températures et les quantités d’énergie fournies ou extraites dépendent des modes de transmission de la chaleur dans le milieu : conduction, convection, ou même rayonnement, si le milieu est semi-transparent.
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(1) - PAPON (P.), LEBLOND (J.), MEIJER (P.) - Physique des Transitions de Phase. - Dunod (1999).
(2) - SARLER (B.) - Stefan’s work on solid-liquid phase changes. - Engin. Analysis, 16, p. 83-92 (1995).
(3) - CARSLAW (H.S.), JAEGER (J.C.) - Conduction of Heat in Solids. - Oxford University Press (Chap. 11) (1959).
(4) - CRANK (J.) - Free and Moving Boundary Problems. - Clarendon Press (1984).
(5) - HILL (J.M.) - One-Dimensional Stefan Problems : an Introduction. - Longman Scientific and Technical (1987).
(6) - POOTS (G.) - On the application of the integral method to the solution of problems involving the solidification of liquids initially at fusion temperature. - Int. J. Heat Mass Transfer, 5, p. 525-531 (1962).
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