Qu’est-ce que la perte de chaleur par le vêtement – Définition

Pertes de chaleur dues aux vêtements. Le but d’un vêtement est similaire. Les propriétés isolantes d’un vêtement proviennent des propriétés isolantes de l’air. Génie thermique

Pertes de chaleur – Vêtements

Le but des vêtements est similaire. Les propriétés isolantes des vêtements proviennent des propriétés isolantes de l’air . Les gaz possèdent des propriétés de conduction thermique médiocres comparées aux liquides et aux solides et constituent donc un bon matériau isolant s’ils peuvent être piégés (par exemple dans une structure semblable à une mousse). L’air et les autres gaz sont généralement de bons isolants. Mais le principal avantage est l’ absence de convection . Sans vêtements, nos corps dans un air calme réchaufferaient l’air au contact direct de la peau et retrouveraient rapidement un confort raisonnable car l’air est un très bon isolant. Il faut l’ajouter, même dans ce cas, l’air circulera par convection naturelle . En convection naturelle, l’air environnant un corps reçoit de la chaleur et par dilatation thermique, il devient moins dense et augmente. La dilatation thermique de l’air joue un rôle crucial. En d’autres termes, les composants plus lourds (plus denses) vont tomber, alors que les composants plus légers (moins denses) se lèvent, entraînant un mouvement d’air en vrac.

Dans le vent, l’air chaud entourant notre corps serait remplacé par de l’air froid, ce qui augmenterait la différence de température et la perte de chaleur du corps. Les vêtements constituent une barrière à cet air en mouvement. Le principal avantage est l’absence de convection à grande échelle. De plus, les vêtements sont fabriqués à partir de matériaux qui sont généralement de bons isolants. De nombreux matériaux isolants (par exemple la laine) fonctionnent simplement en ayant un grand nombre de poches remplies de gaz qui réduisent de manière significative la conductivité thermique du matériau. L’alternance de la poche de gaz et du matériau solide fait que la chaleur doit être transférée à travers de nombreuses interfaces, ce qui entraîne une diminution rapide du coefficient de transfert de chaleur.

Pertes de chaleur

loi de zéroth de thermodynamique-chaleurAlors que l’ énergie thermique fait référence à l’énergie totale de toutes les molécules à l’intérieur de l’objet, la chaleur est la quantité d’énergie qui circule spontanément d’un corps à un autre en raison de leur différence de température. La chaleur est une forme d’énergie, mais c’est une énergie en transit . La chaleur n’est pas la propriété d’un système. Cependant, le transfert d’énergie sous forme de chaleur se produit au niveau moléculaire à la suite d’une différence de température . Lorsqu’il existe une différence de température , la chaleur circule spontanément du système le plus chaud vers le système le plus froid , jamais l’inverse. Cette direction des processus thermodynamiques est donnée par ledeuxième loi de la thermodynamique .

En conséquence, tout objet plus chaud que l’environnement doit perdre en permanence une partie de son énergie thermique. C’est un comportement naturel de tous les objets. Lorsque le flux de chaleur cesse , on dit qu’ils sont à la même température . On dit alors qu’ils sont en équilibre thermique . Les pertes de chaleur des objets les plus chauds se produisent selon trois mécanismes (individuellement ou en combinaison):

  • Conduction thermique . La conduction thermique, également appelée diffusion, se produit dans un corps ou entre deux corps en contact. C’est l’échange microscopique direct de l’énergie cinétique des particules à la frontière entre deux systèmes. Lorsqu’un objet est à une température différente de celle d’un autre corps ou de son environnement
  • Chaleur par convection . La convection thermique dépend du mouvement de la masse d’une région de l’espace à une autre. La convection de la chaleur se produit lorsque le flux en vrac d’un fluide (gaz ou liquide) transporte de la chaleur avec le flux de matière dans le fluide.
  • Rayonnement thermique . Le rayonnement est un transfert de chaleur par rayonnement électromagnétique, tel que le soleil, sans qu’il soit nécessaire que de la matière soit présente dans l’espace entre les corps.

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