H. R.H. R.

Grandeurs PhysiquesGrandeurs Physiques

QuitterQuitter

NEWTONNEWTONNEWTONNEWTON

Unités de ForceUnités de Force Force qui communique à une masse de 1 kg une accélération de Force qui communique à une masse de 1 kg une accélération de 1 m/s/s1 m/s/s

1 kgF = 9,81 N1 kgF = 9,81 N 1 Newton = 0,102 kgF1 Newton = 0,102 kgF

Unités de Travail et d'EnergieUnités de Travail et d'Energie

Est le Travail produit par une force de Est le Travail produit par une force de 1 NEWTON1 NEWTON dont le point dont le point

d'application se déplace de d'application se déplace de 1 m1 m dans la direction de la Force. dans la direction de la Force.

Est le Travail produit par une force de Est le Travail produit par une force de 1 DYNE1 DYNE dont le point dont le point

d'application se déplace de d'application se déplace de 1 cm1 cm dans la direction de la Force. dans la direction de la Force.

JOULEJOULEJOULEJOULE

ERGERGERGERG

1 kgm = 9,81 Joules 1 Joule = 0,102 kgm 1 Joule = 10 000 000 Erg

1 Joule = 1 W/s 1 Joule = 4,1855 cal 1 Joule = 0, 000 277 Wh

1 Cal = 0,239 Joules 1 kWh = 0,86 Thermies 1 Thermie = 1,16 kWh

1 Wh = 3600 Joules 1 kWh = 3 600 000 Joules 1 Thermie = 1 000 000 Cal

Rendement d'une machineRendement d'une machine

Puissance absorbéePuissance absorbée 60 60 kWkW

Moteur ThermiqueMoteur ThermiqueMoteur ThermiqueMoteur Thermique Puissance utile Puissance utile 51 kW51 kW

Puissance perduePuissance perdue 9 kW9 kW

Rendement : Rendement : P. UtileP. Utile = = 51 x 10051 x 100 = = 85%85% 6060 SuiteSuitePrécéd.Précéd.

Unités de PuissanceUnités de Puissance Est l'unité de puissance qui correspond à un Travail de 1 Joule1 Joule par seconde.seconde.

1 Cheval Vapeur = 1 Cheval Vapeur = 736736 Watts WattsWATTWATTWATTWATT

Unités de PressionUnités de Pression

1 Bar = 100 000 Pascal 1 Bar = 1,02 kg/cm2 1 kgp = 98 000 Pascal

1 kgp = 0,981 Bar 1 Atm = 1,033 kg/cm2 1 Atm = 1,13 Bar

1 Bar = 1 000 000 Barye 1 gF = 98 Pascal 1 Barye = 1 Dyne/cm2

1 cmCE = 1 gF 1 mmCE = 9,8 Pascal 1 Pascal = 1 Newton/m2

Rayons IONISANTSRayons IONISANTS

1 Curie1 Curie = 37 Giga becquerel = 37 Giga becquerel ou 37 000 000 000 000 bq37 000 000 000 000 bq Dose maximum annuelleDose maximum annuelle = = 0,5 Sylvester0,5 Sylvester ou 50 Rem50 Rem

Rayons GammaRayons Gamma de 5,3 milliCurie = < 0,75 Rem5,3 milliCurie = < 0,75 Rem en 40 heures40 heures Cobalt 60 ( 5,3 ans)Cobalt 60 ( 5,3 ans) Régulation Séchoirs PETPET

Rayons BêtaRayons Bêta de 250 milliCurie = 0,75 milliRem250 milliCurie = 0,75 milliRem entre 15 15 et 32 cm32 cm Krypton 80 (10,8 ans)Krypton 80 (10,8 ans) Nucléomètre du PF2PF2

CURIECURIECURIECURIE

SuiteSuitePrécéd.Précéd.

Unités de TempératureUnités de Température Les valeurs sont données à la pression atmosphérique normale.

0°C0°C Température de la glace fondante100°C100°C Température de l'eau bouillanteCELSIUSCELSIUSCELSIUSCELSIUS °C°C°C°C

FAHRENHEITFAHRENHEITFAHRENHEITFAHRENHEIT °F°F°F°F 32°F32°F Température de la glace fondante212°F212°F Température de l'eau bouillante

KELVINKELVINKELVINKELVIN °K°K°K°K273°K273°K Température de la glace fondante373°K373°K Température de l'eau bouillante

L'échelle Kelvin est égale à l'échelle Celsius qui démarre du zéro absolu soit à L'échelle Kelvin est égale à l'échelle Celsius qui démarre du zéro absolu soit à –273°C–273°C°K = °C+273°K = °C+273 °C = ( °F - 32 x 5/9 ) °C = ( °F - 32 x 5/9 ) °F = ( °C x 9/5 + 32 ) °F = ( °C x 9/5 + 32 )

Mesure des TempératuresMesure des TempératuresLe Thermomètre à mercureThermomètre à mercure est basé sur la dilatation du métal, il a une précision de l'ordre du 200e 200e de degré ; la plage de mesure est comprise entre –40°C–40°C et +350°C+350°C.

Le Thermomètre à variation de résistanceThermomètre à variation de résistance (sonde) permet des mesures de températures relativement précises, de l'ordre du 100e 100e de degré ; le Platine Platine est généralement utilisé .

le ThermocoupleThermocouple est basé sur le principe d'une jonction de deux métaux différents, à laquelle il apparaît une force électromotrice qui varie en fonction de la température, la précision est de l'ordre du 10e10e de degré, on utilise comme métaux :

Platine + Platine rhodié Fer + Constantan Cuivre + ConstantanPlatine + Platine rhodié Fer + Constantan Cuivre + Constantan Le Constantan est un alliage de 60% Cuivre et 40% nickel .

Précéd.Précéd. SuiteSuite

Le Travail mécaniqueLe Travail mécanique Une force travaille quand son point d'application se déplace…

W = F x LW = F x LW = F x LW = F x L WW = Joule= Joule FF = Newton= Newton LL = Mètres= Mètres

Application :Application : Une masse de 5 kg5 kg qui tombe d'une hauteur de 2 mètres2 mètres produit un Travail de :

Poids :Poids : P = M x GP = M x G (Masse x gravité) = 5 x 9,85 x 9,8 (10 en Industrie) = 49 Newton49 Newton

Travail :Travail : W = F x LW = F x L = 49 x 2 = 98 Joules49 x 2 = 98 Joules

La Puissance mécaniqueLa Puissance mécanique

P = W / TP = W / TP = W / TP = W / T WW = Joule= Joule PP = Watt= Watt TT = Secondes= Secondes

La puissance d'une machine est égal au Travail fourni par seconde…

Application :Application : Une voiture se déplace à la vitesse de 90 km/h90 km/h, quand son moteur développe une puissance de 30 kW30 kW : L= 90 000 m L= 90 000 m ou 9x109x1044 T = 3600 s T = 3600 s ou 3,6x103,6x1033 P = 30 000 W P = 30 000 W ou 3x103x1044

P = W / TP = W / T donc W = P x TW = P x T = 3 x 103 x 1044 x 3,6 x 10x 3,6 x 1033

W = F x L W = F x L donc F = W / L F = W / L = 3 x 3,6 x 103 x 3,6 x 1077 = = 1,2 x 101,2 x 1033 = 12001200 Newton Newton9 x 109 x 1044

SuiteSuitePrécéd.Précéd.

EnergieEnergie C'est le pouvoir de produire du Travail mécanique…

L'énergie existe sous forme :L'énergie existe sous forme :Mécanique Mécanique (( potentiel ou cinétique) potentiel ou cinétique) Chimique Chimique (Carburant – gaz )(Carburant – gaz )

CalorifiqueCalorifique ElectriqueElectrique

Unité d'énergie légale : Unité d'énergie légale : Le JouleJoule en Industrie le WattHeure (Wh)WattHeure (Wh)

P = W / TP = W / T donc W = P x TW = P x TW = P x TW = P x T WW = Joule= Joule PP = Watt= Watt TT = Secondes= Secondes

1 Wh1 Wh = = 3600 Joules3600 Joules 1 Calorie1 Calorie = 4,1855 Joules = 4,1855 Joules

CALCALCALCAL La La CalorieCalorie est la quantité d'énergie nécessaire pour faire est la quantité d'énergie nécessaire pour faire

passer passer 1 milliLitre1 milliLitre d'eau de d'eau de 1515 à à 16°C16°C..

LaLa KilocalorieKilocalorie ou ou MilliThermieMilliThermie est la quantité d'énergie est la quantité d'énergie

nécessaire pour faire passer nécessaire pour faire passer 1 Litre1 Litre d'eau de d'eau de 15 15 à à 16°C16°C..

La La ThermieThermie la quantité d'énergie nécessaire pour faire la quantité d'énergie nécessaire pour faire

passer passer 1 m31 m3 d'eau de d'eau de 1515 à à 16°C16°C. .

11 litre de fuel domestique ou de gaz oïl a une valeur litre de fuel domestique ou de gaz oïl a une valeur

énergétique équivalent à énergétique équivalent à 10 Thermies10 Thermies ou ou 11,6 kWh11,6 kWh

kCalkCalkCalkCal

THERMIETHERMIETHERMIETHERMIE

SuiteSuitePrécéd.Précéd.

Etats de la Etats de la matièrematière

SolideSolideSolideSolide LiquideLiquideLiquideLiquide GazGazGazGaz PlasmaPlasmaPlasmaPlasma

On utilise le même principe dans les machines frigorifiques ; un compresseur va créer une forte dépression et favoriser l'évaporation d'un fluide thermique (FréonFréon), l'évaporation va refroidir son milieu (production du froidproduction du froid). Les vapeurs sont alors comprimées et peuvent être condensées sous forte pression, à une température bien plus élevée (jusqu'à 40°C40°C ou

50°C50°C).

Pour faire passer 1 kg d'eau à 100°C1 kg d'eau à 100°C en 1 kilo de vapeur à 100°C1 kilo de vapeur à 100°C il faut 540 540 millithermiesmillithermies, soit 5,4 fois5,4 fois plus d'énergie que pour passer 1 kg d'eau de 0°C à 100°C1 kg d'eau de 0°C à 100°C.

L'eau s'évapore à 100°C sous la pression atmosphérique normale100°C sous la pression atmosphérique normale, mais l'évaporation se produit bien avant sous dépression. Pour s'évaporer, l'eau absorbe cette formidable quantité d'énergie à son milieu ( 540 Thermies / Tonne 540 Thermies / Tonne ), ce qui tend à refroidir l'environnement qui va ralentir l'évaporation. Les nuages en se condensant (lors de la pluie), restituent totalement cette énergie emmagasinée ; c'est ainsi que la température est auto régulée sur notre planète. Ce même principe ralenti la fonte des glaces aux pôles.

Les changements d'état de la matière sont très gourmant en énergie, en effet pour faire passer 1 kg de glace à 0°C1 kg de glace à 0°C en 1 kilo d'eau à 0°C1 kilo d'eau à 0°C il faut 80 millithermies d'énergie80 millithermies d'énergie ; ceci sans élévation de température ; soit l'équivalent d'énergie pour passer 1 kilo d'eau de 1 kilo d'eau de 0° à 80°C0° à 80°C.

SuiteSuitePrécéd.Précéd.

FinFin

Hygrométrie de l'airHygrométrie de l'air

0,881,20

1,36

1,83

2,14

2,82

3,24

4,21

4,48

5,77

6,80

8,56

9,40

11,56

12,84

15,53

17,31

20,59

23,07

26,76

30,40

34,65

39,65

44,80

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

grs

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

Températures en °C

Quantités d'eau dans l'air saturé à 100%

g/kg

g/m3

L'air est un mélange d'azote (78%)d'azote (78%) et d'oxygène (21%)d'oxygène (21%) + (1%1%) gaz rares

La moleLa mole d'air (22,4 L22,4 L) pèse 29 grammes29 grammes à 0°C et 760 mmHg0°C et 760 mmHg.

Un m3 d'air pèse : 1000 x 29 = 1294 g1294 g ou 1,29 kg1,29 kg. 22,4

Pour plus de détail sur la molemole, voir la rubrique Chimie.

L'air est avide d'eau, plus l'air est chaud et plus l'air peut retenir une quantité d'eau sous forme de vapeur, voir diagramme ci-contre.

On défini l'hygrométrie de l'air par le Point de RoséePoint de Rosée ; dire pour un air de 35°C35°C de température que l'hygrométrie de cet air est à un point de rosée de –20°Cpoint de rosée de –20°C veut dire que cet air ne contient que 0,88 g0,88 g d'eau par m d'eau par m33 alors que sa saturation serait de 39,6539,65 grammes par m grammes par m33.

Précéd.Précéd.

QuitterQuitter