| COMMENT FABRIQUE-T-ON DU FROID ? | |
Produire du froid, c'est transférer de la chaleur donc
de l'énergie, d'un corps solide, liquide ou gazeux, provoquant ainsi une
baisse de la température de ce corps, à un autre corps ou à
un milieu composé de plusieurs éléments, dont la température
sura élevée Autant.
De nombreux phénomènes peuvent être utilisés
pour produire du froid : |
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REACTIONS CHIMIQUES
La
combinaison chimique de deux corps peut se traduire par l'absorption de chaleur
et donc le refroidissement du milieu ambiant ; c'est le cas de mélanges
d'eau et de salpêtre, d'eau et de nitrate d'ammonium, d'eau et
d'ammoniaque.
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TRANSFERT DE CHALEUR DU AU CHANGEMENT
D'ETAT D'UN CORPS
- La fusion d'un glaçon d'eau solidifiée entraîne
l'absorption de chaleur et donc le refroidissement du liquide dans lequel le glaçon
est plongé.
- De même la sublimation (passage direct de l'état solide à
l'état gazeux) de neige carbonique se fait à -80C ou l'évaporation
d'azote à -196C a pour effet de refroidir le milieu dans lequel se
produit ce changement d'état. Dans ce cas, on utilise entre autres la
chaleur latente du corps, c'est-à-dire l'énergie dégagée
ou absorbée pour passer d'un état solide ou liquide à un
autre état physique.
Différents procédés ont été conçus
pour utiliser les phénomènes physiques en vue de provoquer le
transfert de chaleur.
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DETENTE D'UN GAZ REALABLEMENT COMPRIME
La détente d'un gaz provoque une augmentation du volume du
gaz et par suite une diminution de sa pression. Cette détente produit du
froid. Ce procédé est utilisé industriellement et notamment
pour la fabrication de l'air liquide ou de l'anhydride carbonique (procédé
LINDE perfectionné par Georges CLAUDE).
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PROCEDE PAR ABSORBTION
Le procédé
consiste à utiliser un mélange binaire formé d'un fluide
frigorifique et d'un absorbant. Ce mélange, par chauffage dans un
bouilleur, dégage les vapeurs du fluide frigorigène. Celles-ci
vont dans un condenseur où elles sont refroidies et transformées
en liquide. Ce liquide est envoyé dans l'évaporateur, où il
produit du froid dans l'enceinte à refroidir en se transformant en
vapeur. Les vapeurs retournent dans l'absorbeur où elles reconstituent le
mélange initial, utilisé pour un nouveau cycle.
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PROCEDE PAR COMPRESSION
Le
procédé consiste à comprimer un gaz et à le liquéfier,
ce qui entraine une production de chaleur éliminée dans le milieu
ambiant par un échangeur, puis à faire circuler ce liquide dans un
évaporateur, placé dans une enceinte fermée. L'évaporation
de ce liquide absorbe la chaleur, et donc refroidit les produits contenus dans
l'enceinte fermée. Le gaz obtenu revient au compresseur où il est à
nouveau comprimé puis transformé en liquide par refroidissement
dans l'échangeur.
Dans le cas des systèmes à
compression, le fluide frigorigène est comprimé mécaniquement
puis conduit à un échangeur où il se liquéfie.
Dans le cas des systèmes à absorption, c'est le chauffage du
mélange binaire qui conduit le fluide frigorigène vers le
condenseur où il redevient liquide. | |
L'ancienne unité de chaleur était la calorie,
qui est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la
température d'un gramme d'eau de 14,5°C à 15,5°C sous la
pression atmosphérique normale.
On parlait aussi de frigories. 1 frigorie = 1 kilo calorie = quantité
d'énergie à extraire d'un kilogramme d'eau pour abaisser sa température
de 15,5°C à 14,5°C.
Actuellement, on mesure la chaleur en Watt. heure
1 W h = 0,860 kilo calorie = 0,860 frigorie
1 frigorie = 1 kilo calorie = 1,16 W. h | | |
