Énergie thermique échangée
Formule cléQ = m × Cp × ΔT
m en kg ; Cp en J·kg⁻¹·K⁻¹ ; ΔT = T_f − T_i en K (ou °C)
VALEURS DE Cp (USUELLES) :
Eau : 4186 J·kg⁻¹·K⁻¹
Aluminium : ~900 J·kg⁻¹·K⁻¹
Fer : ~450 J·kg⁻¹·K⁻¹
Air : ~1000 J·kg⁻¹·K⁻¹
MÉLANGE THERMIQUE (conservation) :
Q_perdu + Q_reçu = 0
Σ mᵢ·Cpᵢ·(T_f − Tᵢ) = 0
Pouvoir calorifique et corps humain
DéfinitionPOUVOIR CALORIFIQUE INFÉRIEUR (Pci) :
Q_combustion = m × Pci
VALEURS APPROXIMATIVES :
Méthane CH₄ : 50 MJ/kg
Essence : 43 MJ/kg
Hydrogène H₂ : 120 MJ/kg
Bois sec : 15 MJ/kg
Charbon : 30 MJ/kg
RENDEMENT THERMIQUE :
η = W_utile / (m×Pci)
CORPS HUMAIN (convertisseur d'énergie chimique) :
Métabolisme de base : ~80 W (au repos)
Effort intense : jusqu'à 1000 W
Échanges thermiques : conduction, convection, rayonnement, évaporation
⚡ L'hydrogène a le Pci massique le plus élevé mais sa densité volumique est faible → difficile à stocker. Problème central des piles à combustible.