1. CHAPITRE 1
LES NOTIONS DE BASE
0
-
- ----------
--- - - - - - -- - -
-- --
----- ------ -
--------- -
--- -
- ---- --------- - ---------- -- -- --
------- ------- -- ---- --- - ---
- -- - - -- -- ------- ---

2. 1 MOL?CULE
Exemples: Figure 1-2
1 LA MATI?RE
L'eau (H20) est constitu?e de deux
atomes d'hydrog?ne et d'un atome
Afin de comprendre les pnnc1pes de d'oxyg?ne.
e
l'?nergie thermique, conna?tre quels sont les ?l?ments qui
il faut d'abord
constituent la mati?re ainsi que les
ph?nom?nes qui y sont reli?s.
1.1 LES 4 PRINCIPES DE BASE DE
e + n gaz qui est tr?s utilis? dans
LA MATI?RE
>-
La mati?re est constitu?e d'atomes
e
3ATOMES
D'HYDROG?NE
D'AMMONIAC
indestructibles par des proc?d?s comme le chauffage et le broyage.
Formule chimique de l'ammoniac
>- L'ammoniac (NH3) est constitu? de
Tous les atomes d'un ?l?ment pur
sont identiques. Par exemple, une barre de cuivre est trois atomes d'hydrog?ne combin?s ?
uniquement
form?e d'atomes de cuivre. un atome d'azote. Ces mol?cules
>- Les atomes des diff?rents ?l?ments
forment u
l'industrie de la r?frig?ration. ..,
sont tous diff?rents.
... .
>- Les atomes se combinent pour
former des compos?s mol?culaires.
.. l
.....-;
-
1.2 LES MOL?CULES
..
Une mol?cule provient de
combinaison de deux atomes ou plus.
la
-..
Mol?cule de R22
Figure 1-3
La mol?cule de r?frig?rant R22, est
..
..
..
compos?e de carbone, d'hydrog?ne,
de fluor et de chlore. C'est un HCFC
dont la formule chimique est CHCLF2. ..
1.3 L'?NERGIE
Figure 1-1
Mol?cule d'eau L'?nergie
physique
2
avoir cr?ation ou disparition d'?nergie,
..
..J
est un concept de base de la et de la chimie. Il ne peut y

3. directions et occupent tout l'espace
nt transformation d'une disponible.
une autre, ou transfert d'?nergie d'un syst?me ? un autre.
Il en existe plusieurs types, nous
?tudierons deux.
1.3.1 L'?nergie potentielle
C'est l'?nergie que poss?de une
substance et qui peut ?tre lib?r?e.
Exemples:
Le p?trole poss?de de l'?nergie qui
peut ?tre lib?r?e au moment de la combustion. Figure 1-4
Mol?cules de gaz
L'eau contient de l'?nergie qui peut 1.4.2 Les liquides
?tre lib?r?e et transform?e en
?lectricit? lorsqu'elle est mise en Il y a g?n?ralement moins d'?nergie
mouvement dans une turbine. dans les liquides que dans les gaz, du
fait que les particules sont plus pr?s les
1.3.2 L'?nergie cin?tique interne unes des autres et se d?placent plus
lentement.
C'est l'?nergie contenue par les
particules en mouvement dans la
mati?re. Elle est directement
proportionnelle ? la vitesse de
d?placement des particules.
1.4 LES ?TATS DE LA MATI?RE
Certaines mati?res se rencontrent sous
trois ?tats. C'est le cas de l'eau, dont la
structure diff?re selon l'?nergie quelle Figure 1-5
poss?de. Mol?cules d'un liquide
1.4.1 Les gaz 1.4.3 Les solides
s gaz que l'on retrouve le
e interne. En effet, dans un gaz, les particules sont consid??
s les solides que l'on retrouve
'?nergie cin?tique interne car les particules sont tr?s rapproch?es les unes des autres. Elles se d?p
oign?es les unes autres. Elles se desd?placent ?
une les
grande vitesse, dans toutes
3

4. >
>
La temp?rature, en degr?s
L'?tat : solide, liquide, gazeux
...
1.5.3 Transferts de chaleur
Nous savons d?j? que la chaleur ne
..
..
f!IIIIJ
peut-?tre ni d?truite, ni perdue, mais seulement transf?r?e d'un objet chau
vers un objet plus froid. Il est
impossible de transf?rer du froid car ( 11 1!
le froid est une absence de chaleur.
Figure 1-6
Mol?cules d'un corps solide
De plus, pour que les transferts de ..
chaleur s'effectuent, une diff?rence de temp?rature est essentielle.
1.5 LA THERMODYNAMIQUE
modynamique est un domaine >
Exemples: . .......
physique qui traite de l'action m?canique de la chaleur.
Deux balles d'acier, l'une pesant
100 kilos et l'autre 1 kilo, sont plac?es c?te ? c?te et chacune est ? une temp?rature de 100?F. Y
1.5.1 la temp?rature (ou intensit?)
La temp?rature d'une substance
enne des CHAlEUR
stitu?e. Plus la temp?rature est ?lev?e, plus les particules bougent rapidement. .....
l'indicateur de la vitesse
articules de la mati?re qui sont toujours en mouvement, ? Figure 1-7
Balles d'acier ? la m?me temp?rature
moins qu'elle atteigne le z?ro absolu :
-273?C, ou -460?F.
Non, aucun transfert de chaleur n'est
possible la chaleur ? la m?me temp?rature et ce, malgr? le fait qu'il y a une diff?rence de quantit? de chal
1.5.2 car elles sont
La chaleur est d?finie comme ?tant la
quantit? d'?nergie que poss?de une >
substance.
Deux balles d'acier sont plac?es
Les trois facteurs quilad?terminent Ja ? une temp?rature de 100?F et la plus petite ? 1000?F. Y aur
c?te ? c?te, plus grosse est
quantit? d'?nergie interne contenu
dans une substance sont :
> La masse, en livres ou en kg Oui, le transfert de chaleur est possible
car il y ? une diff?rence d'intensit?.
4

5. temp?rature est plus ?lev?e et ce, malgr? le fait que la plus grosse balle poss?de plus d'?nergie (
CHALEUR
" "-----
... . Figure 1-9
Thermom?tre ? l'alcool
Figure 1-8
Balles d'acier ? des temp?ratures diff?rentes 1.5.4.1 Points de cong?lation et
d'?bullition de l'eau
Il est important de noter que, dans tousrespectivement ? 32?F (0?C)
Ils se situent et 212?F
les cas, la vitesse de transmission est
rep?res pour la gradation des
directement proportionnelle ? la
thermom?tres.
diff?rence de temp?rature entre les
deux corps.(et la distance ?)
?n effet, ils permettent de localiser
1.5.4 Thermom?tre et degr?s
deux points de r?f?rence sur un tube de verre renfermant du merc
Dans la figure 1-9, on peut observer
un thermom?tre dans de l'eau au point
d'?bullition. Les mol?cules la suite, la distance entre les deux
Par se
points sera divis?e en 180 espaces ?gaux (de 32?F ? 212
d?placent ? haute vitesse car elles
poss?dent beaucoup d'?nergie les thermom?tres en degr?s
cin?tique. Quand elles entrent en Fahrenheit, et en 100 espaces ?gaux
collision avec le thermom?tre, les
(de 0?C ? 100?C) pour les
mol?cules du verre vibrent plus thermom?tres en centigrades.
fortement.
Formules de conversion des degr?s
Ce sont ces vibrations qui
FAHRENHEIT= ((CELCIUS X 1.8)+32)
CELCIUS =((FAHRENHEIT- 32) /1.8)
nsi la vitesse des atomes qui le constitue et provoquant sa dilatation. Ceci aura pour effet d
Exemples:
=
((-17,8?C x 1.8) + 32) 0?F
((- 40?C x 1.8) + 32)=- 40?F
((-273?C x 1.8) + 32) =- 460?F
((212?F- 32) 1 1.8) =100?C
5

6. -
--
((-40?F- 32)) /1.8)
=
((32?F- 32) /1.8) 0?C
40?C=-
1.5.6.2
Figure 1-11
Transfert de chaleur par rayonnement
la conduction
. - _.
-
-
1.5.5 les modes de transfert de la
chaleur
La conduction est la propagation de la chaleur ? travers un corps ou par
contact de deux corps. Ce mode de ,
mme nous le savons d?j?, la transmission
aleur se propage toujours du chaud vers le froid. Les trois modes de propagation qui sont
de
extr?mement efficace.
chaleur est
.
);> Le rayonnement
La figure );> La conduction transfert de
1-12 illustre le -. ..
t l!
111 11
chaleur par conduction ? travers ou naturelle)
);> La convection (forc?e un tube de cuivre
1.5.5.1 le rayonnement ....
chauff? ? une de ses extr?mit?s. La chaleur se transmettra de m
sion de
Notez qu'en raison de sa composition,
le cuivre est un excellent conducteur de chaleur.
s. Ces ondes ne sont pas toujours lumineuses comme peuvent l'?tre celles du soleil. Elles sont parfois invisibles ? l'?il ..
...
..
CJ J'
..
..,
' Chaleur 13
0"C
Figure 1-12
Transfert de chaleur de mol?cules de cuivre
..
...,
Figure 1-10
Transfert de chaleur par rayonnement solaire
La figure 1-13 illustre le transfert de
La plus grande source de rayonnement
de la chaleur est celle du soleil.
..
E''?ll
...
chaleur qui s'effectue entre deux blocs de m?tal de diff?rentes temp?ratures.
-
..
.-..
6
-
..;;

7. Par exemple, un ventilateur pour l'air et
une pompe pour l'eau.
La figure 1-15 repr?sente un principe
de convection forc?e utilisant un
ventilateur pour propager l'air froid ou
chaud, selon l'application choisie.
Figure 1-13
Transfert de chaleur par conduction
1.5.6.3 La convection
transport?e ? l'aide de fluides en mouvement. Elle s'effectue de fa?on naturelle ou forc?e.
lis?s peuvent ?tre en Figure 1-15
gazeuse. L'eau et l'air sont deux fluides Syst?me de refroidissement ou de chauffage ? convection
tr?s utilis?s pour
emmagasiner, transporter et distribuer
la chaleur. Notez que dans une installation
frigorifique, la chaleur
est
La convection naturelle g?n?ralement propag?e par
ces en
trois modes qui r?agissent
Dans ce mode de convection le fluide interaction.
est mis en mouvement par la variation
de densit? li?e ? l'?chauffement,
comme le d?montre la figure qui suit. 1.5.7 Les changements de phases
L'eau est le meilleur exemple pour
illustrer ce processus, car ce fluide
peut tout aussi bien se transformer de l'?tat solide ? celui d
1.5.7.1 L'?vaporation
Figure 1-14
Convection naturelle savons d?j?, le point
Comme nous le
d'?bullition de l'eau, au niveau de la mer, est de 212?F ? la pression atmos
on forc?e
forc?e se fait au moyen dEun m?canisme qui d?place le fluide. ne suffit pas que l'eau soit ?
Mais, il
cette temp?rature pour quelle passe de
7

8. 1.5.7.3 La solidification
e ? l'?tat de vapeur. Elle doit aussi absorber de la chaleur soit :
...,.
- 1
..
r:-
..
.
.,
J
1
t
La solidification de l'eau et la fusion de
--:'
1.5.7.2
C'est le
La condensation
ph?nom?ne inverse de
la glace n?cessitent aussi le retrait ou
l'ajout d'une
chaleur.
certaine quantit? de
L'eau, lorsqu'elle
transforme en glace, c?de 144 Btu/lb et
se
...
.
IJIIIfJ
l
'"til!! 1
la m?me quantit? de chaleur doit lui EE
n. Lorsque la vapeur d'eau
elle restitue la m?me quantit? de chaleur qu'elle a?tre fournie pour qu'elle redevienne
,E 1
absorb?e
liquide.
lors de l'?vaporation. ,
r
7sation
Gaz
Ccndencharscalex100 f;
:E
',
1
Liquide Sublimation Liquide '1
'up0
Fusion
J
Solidification
:
E
"'-.._Solide/ , , , ...,
/. . .
Figure 1-16
Changements de phases de l'eau
(j....
-
Quelques d?finitions E
.-
La fusion C'est le passage de l'?tat solide ? l'?tat liquide. Ce changement
s'obtient en transmettant de la chaleur au corps que l'on d?sire faire
changer d'?tat. Pour l'eau, on dira que la glace fond.
.
...
...
;_ f/I!IJ
La
assage de l'?tat liquide ? l'?tat gazeux. Ce changement s'obtient en transmettant de la chaleur au corps que
vaporisation dira qu'elle bout. ,..,.
tat. Pour l'eau, on
La condensation C'est le passage de l'?tat gazeux ? l'?tat liquide. Pour r?aliser ce -..
La
solidification
changement, le corps doit c?der de la chaleur.
C'est le passage de l'?tat liquide ? l'?tat solide. Pour r?aliser ce
.
...
...
,_
La
sublimation
nsformation, le corps doit prendre de la chaleur au milieu ambiant. Elle survient dans des conditions de pression et de ,,_
;...-
;,..
?.?
fi..,..
8

9. 1.5.8.2 La chaleur sensible
1.5.8 Les types de chaleurs
La chaleur sensible est la quantit? de
On distingue trois types de chaleurs, chaleur que peut absorber une
soit: substance sans changer d'?tat.
E dite aussi Lorsqu'un objet est chauff?, sa chaleur
La chaleur sp?cifique sensible augmente. Inversement,
chaleur massique La chaleur sensible La chaleur latente lorsqu'il est refroidi, elle diminue. On dit
.. Dans le syst?me imp?rial, l'unit? de
alors qu'il perd de la chaleur sensible.
Exemple:
...
ntit? de chaleur est le
rmal Unit) Dans le syst?me international, c'est le watt (w) ou le joule 0) qui est couramment
Lorsqu'on ?l?ve la temp?rature de
l'eau de 32?F ? 212?F, ce n'est que la chaleur sensible qui a augment? car il n'y a pas eu de
1.5.8.1 La chaleur sp?cifique
.. PourLa chaleurla chaleurou massique est doit ajouter ? une substance, pour augmenter sa temp?rature, il
calculer sp?cifique sensible que l'on
la quantit? de chaleur, en Btu,
n?cessaire pour ?lever ou abaisser de
1 ?F la temp?rature d'une livre de 1.5.8.3 Calcul de la chaleur
mati?re. sensible
...
,
Chaque substance poss?de
chaleur sp?cifique qui lui est propre.
une Le calcul de la chaleur sensible est
? partir des param?tres
effectu? suivants:
.. Exemples:
Un
sp?cifique de l'eau.
Btu
quantit? de chaleur modifier
repr?sente la chaleur = quantit? de chaleur sensible exprim?e en Btu/lb
qs
rn= poids en livre (masse)
C'est donc lacs = chaleur sp?cifique
permettant 6,?F
d'un degr? de la =diff?rence de temp?rature
..
. 1 temp?rature d'une livre d'eau.
La chaleur sp?cifique du beurre est de
0,6 Btu!lb. Il faudrait donc enlever 0,6
Fahrenheit
qs
Formule
= rn x cs x 6,?F
Btu ? une livre de beurre pour que sa temp?rature s'abaisse 1?F.
- Pour ce qui est de l'aluminium, 0.22
Btu serait n?cessaire pour ?lever sa temp?rature de 1?F.
.
..
..... 9

10. .1
''
Dans la cong?lation des produits
alimentaires, la chaleur latente de
cong?lation est bas?e sur la teneur en eau du produit. Elle est donc calcu
1
d'apr?s le pourcentage d'eau qu'il
contient.
Le calcul de la chaleur latente -
s'effectuue ? partir des param?tres i
suivants:
-
Figure 1-17
qi = quantit? de chaleur latente
m =poids en livre (masse)
' 1
10 livres d'eau ? 5?F cl= chaleur sp?cifique
'
Exemple: Formule -
Combien de chaleur faudra-t-il ajouter
qi= mx cl -
? l'eau du contenant de la figure 1-17 '
t
pour ?lever sa temp?rature de 10?F ?
Calcul
'ti
qs = mx cs x L1?F
qs =10 lb x 1 Btu /lb-/?F x 10?F '
qs = 100 Btu
-
1.5.8.4 La chaleur latente
Figure 1-18
'..
Bloc de 10 livres de glace ? 32?F t
a chaleur latente est la quantit? de t
haleur n?cessaire pour changer d'?tat une livre d'une substance.
l est ? noter que la chaleur latente n'affecte pas Exemple:
la temp?rature d'une
substance. Par exemple, Combien de chaleur faudra-t-il ajouter
l'eau t
au bloc de glace de la figure 1-18 pour qu'il se transforme en liquide ?
demeure ? 100?C (212?F) pendant
toute la dur?e de l'?bullition. t
Calcul
i
;.. Chaleur latente de fusion qi= mx cl
qi =10 lb x144 Btu /lb qi =1 440 Btu -
r faire fondre une livre de glace, il faudra
?rature de 32?F.
lui fournir 144 Btu ? une
;.. La chaleur latente de
'
'
vaporisation
Inversement, si l'on veut congeler une livre d'eau, il faut extraire Pour Btu ? ?vaporer une livre d'eau, il
144 faire
-
i
une temp?rature de 32?F. faut lui fournir 970 Btu ? une 1
-
10 -
-

11. .. :. .
:....
....
temp?rature de 212?F ? la pression atmosph?rique normale.
.
... Inversement, pour condenser une livre
de vapeur en eau, il faudra lui extraire
970 Btu.
Exemple:
Combien de chaleur faudra-t-il ajouter
? l'eau du contenant de la figure 1-19
..
;; ;;;; ;
.. t
ntit? de Btu qi= rn xci
pour qu'elle se transforme en vapeur?
Calcul
:.
--
ia4
.
e changement d'?tat, on applique la m?me formule que celle utilis?e pour le calcul de la chaleur latente de fusion.
qi = 10 tb x 970 btullb qi= 9 700 btu
Comme pour l'eau, on peut appliquer ces changements d'?tats
liquides.
-...- .-
1 -- , Une livre de r?frig?rant R134a, sous
forme liquide, poss?de un point
d'?bullition de -15?F ? la pression
atmosph?rique normale. Sa chaleur
:. .-=
;... latente de vaporisation est de 92,8
Btu/lb.
Note : tous les liquides ont leur propre
--
1
L
'i i
1
-
--
Figure 1-19
Contenant de 10 lb d'eau ? 212?F
chaleur latente de vaporisation, qui
varie selon la pression.
,
-
--
.--?. ;;;;ii:
4 ' Figure 1-20
Changements de phases de l'eauE
La chaleur latente de sublimation Certaines substances peuvent passer
directement de la phase vapeur ? la
:.. 11
:..

12. -
-
-
lili
phase solide ou inversement, sans
passer par la phase liquide. Comme nous le d?montre les tableaux ;;;;
1-1 et 1-2, la temp?rature de saturation fluctue en fonction de la pression
il
L'exemple le plus courant est l'humidit?
Note Tous les liquides r?frig?rants
contenue dans l'air qui sublime et se retrouve en givre ? la surface :des
-
il
poss?dent leur propre temp?rature de
voitures lorsque la temp?rature saturation.
,.
-
ext?rieure est en dessous du point de
cong?lation de l'eau.
. -.
haleur latente de sublimation 32
ut ? la somme de la chaleur latente de cong?lation plus la chaleur latente57.7 condensation. 75.9
34
36
38
de
60.4
63.1
20.3' 28.0
19.9'
19.4'
72.8
29.7
31.5 79.1
101
105
109
76.4
711.6
82.9
390
402
414 2
0
1.1
-
..
40 65.9 18.8' 33.4 82.4 114 86.2 426 3.3
1.5.9 La temp?rature de saturation
42
44
46
6R7
71.7
74.7
77.8
18.3'
17.7'
17.1'
16.5'
35.3
37.3
39.3
41.4
85.7
89.2
927
91!.4
118
123
93.2
127 100.6
132
89.7
!16.9
438
451
464
477
4.4
6.7
7.8
5.6
..
I l l
48
50
55
81.0
84.2
92.7
1!1.9'
15.2'
13.4'
43.5
45.7
51.5
100.1
103.9
114
137 104.4
142
156
108.3
119
490
504
539
8.9
10.0
12.8
-
iii
60 102 11.4' 57.7 124 170 1:19 15.6
65 111
70
75
122
132
9.3'
6.9'
4.3'
64.3
71.3
78.9
136
148
160
185
200
217
141
166
153
1aa
21.1
23.9 -
1 gazeux. De plus, la saturation s'applique ? une substance 100% liquide 144 100% gazeuse, 174 elle se trouve au point d'?bullition
80 ou
85 156
90 168
1.5'
0.8
2.4
86.9
95.4
104
si 235 180 194
188
203
254
274 210
26.7
29.4
32.2
iii
-
95
100
182
196
4.2
6.1
114
124
218
235
295 - 226
317.
,.
35.0
243 37.8
-
105
110
210
226
8.1
10.3
135
146
252
270
340
261
364 280
40.6
43.3
..
La temp?rature de saturation du
r?frig?rant 134a est de 40?F, sous une
pression de 35,3 PSIG, voir tableau 1-
2.
115
120
125
242
260
278
12.7
15.2
17.8
Tableau 1-2
158
171
184
290
310
331
390
417
445
Tableau de saturation de certains r?frig?rants
322
344
300 48.1
4a9
51.7
-
;,;
!;;
1.5.10 La surchauffe
-
Apr?s qu'un liquide ait
compl?tement transform? en vapeur,
?t? -
-
toute la chaleur ajout?e augmentera
sa temp?rature, en autant que la
pression demeure constante. On dit
alors que la vapeur est surchauff?e.
-
-
Exemples:
Sous une pression atmosph?rique
-
-
normale, la vapeur d'eau est
Tablea? 1-1 surchauff?e
Temp?rature de saturation de l'eau en fonction de la pression.
de 10?F lorsque sa
temp?rature atteint 222?F. -
-
-
12 -

13. Du r?frig?rant R134a en phase vapeur, Exemples:
soumis ? une pression de 35,3 PSIG,
est satur? lorsque sa temp?rature Sous une pression atmosph?rique
atteint 40?F. normale, de l'eau, ? une temp?rature
Par contre, si la vapeur est chauff?e de 200?F, est sous refroidi de 12?F, car
jusqu'? 50?F, il sera alors surchauff? le point de r?f?rence est sa
de 10?F. temp?rature de saturation, soit 212?F.
Note: Tous les gaz qui se trouvent ?
une temp?rature plus ?lev?e que leur
Du r?frig?rant R134a en phase liquide,
soumis ? une saturation 124 PSIG est satur? ? 100?F. Par contre, s'il est refroidi 85?F, son sou
temp?rature de pression de sont
surchauff?s.
1.6 LA PRESSION
On peut d?finir la pression comme
?tant une force appliqu?e sur une surface. Elle s'exprime -en livres p
pouces ou pieds carr?s (PSI) et se
c
calcule ? l'aide des param?tres
suivants:
m = masse (force en livre)
2
A = surface par pouce carr? (po ) ou
pied carr? (pi2 )
Formule
SOURCE PSI= m
e; .
.
DE
CHALEUR
Figure 1-21
Surchauffe de la vapeur d'eau
1.6.1
A
Les pressions exerc?es par la
mati?re
-
'
- lili'
est
1.5.11 Le sous refroidissement
Tous les liquides, dont la temp?rature
inf?rieure ? la temp?rature saturation sont sous
de
Elles diff?rent selon
engendr?es
!liquides ou des gaz.
refroidis.
quelles soit
par des solides, des
Dans l'industrie de la r?frig?ration les
unit?s de mesure de la pression sont le
-.. Le terme sous refroidi ne signifie pas
que le liquide est froid car le sous
PSI, le PSIA et le PSIG. Elles
proviennent du syst?me imp?rial et se
-- ;
refroidissement d'un liquide est
toujours en fonction de sa temp?rature
de saturation.
r?f?rent aux termes anglais suivants :
P= pound (livre)
s = square (carr?)
- ;
13

14. ..
i= inche (pouce)
a= absolute (absolue)
g=gage (manom?tre)
dans lequel ils sont confin?s, mais
aussi sur ses parois.
Cependant, il est important de noter
que cette pression est directement proportionnelle ? la
1.6.1.1 La pression exerc?e par
les solides
Ce ph?nom?ne d'augmentation de
attraction terrestre, on d? ? la colonne de liquide car le liquide situ? en profondeur doit support
pression est
'un solide exerce une pression dans une seule direction; vers le bas.
Exemple:
un bloc de b?ton poss?de une
sse de 1 000 livres et que la surface
sa base est de 12 po x 12 po, soit
4 po2, quelle est la pression exerc?e par le bloc?
Calcul
PSI= rn
po2
PSI = 1 000 livres
144 po2 Figure 1-23
R?cipient contenant 15 pouces d'eau
PSI = 6, 954 lb 1 po2
1.6.1.3 Pression exerc?e sur un objet dans
Comme on peut le constater ? la
figure 1-24, l'eau du contenant exerce,
sur l'objet, une pression sur toute sa surface. Cette pression d?pend de la profo
De plus, on peut d?duire que le
dessous de la bille, situ? ? une plus
grande profondeur, subira une
Figure 1-22 pression plus ?lev?e. Cette pression
Pression exerc?e par un bloc de b?ton est ?gale ? celle exerc?e sur la paroi du conten
1.6.1.2 La pression exerc?e par
les liquides
Les liquides exercent une pression,
non seulement ? la base du contenant
14

15. llllll ll14
-,.
- ?. ? i U Jh di ii'i''hl''' , , EE E
70 PSIG
-? ..
11111111!""'
...
:?'1 1.6.1.4
Figure 1-24
Pression d'un liquide sur une bille
La pression exerc?e par
les gaz
-
VAPEUR.
-- -
- . -
.. -
F
:LIC lUtDE -
- -
-
s
= - ,' -- R134a - -
" -
. .......
pperaient.
:!-io,7 EPsiGJ!
ent sur toute la surface du cylindre et, un objet plac? n'importe o? dans ce dernier, subira la m?me pression que celle subit par le
*
....... Figure 1-26
. ....,
" '=
Cylindre contenant un m?lange liquide vapeur satur?
-
'" ' - - R134a -
. . .. .
,,':- -
E70.PSIG
- -
. ...,,
.. @;_
Figure 1-25
Pression des gaz dans un cylindre
.._,_. .
,_,
-
70, 7 PSIG
..-.
f ll
.
l ll '
Figure 1-27
iquide se maintient au fond du cylindre et la pression au-dessus du liquide invers? contenant un m?lange liquide/vapeur satur?cylind
Cylindre est exerc?e seulement par le gaz contenu dans le
Lorsque le cylindre est invers?. on lira
.-. -. . sur le manom?tre la somme
pression de celle du la vapeur et a
n au fond du cylindre, est, quant ? elle, la somme de la pression j-e !a vapeur etexerc?e parliquide.
colonne de liquide. (Figure 1-zn
de lia
... 15

16. Note : La plupart du temps, ont ne tient
pas compte de la pression exerc?e par
la colonne de liquide, car celle-ci est
n?gligeable.
Comme le d?montre la figure 1-28.
c'est ? l'aide d'un barom?tre constitu?
d'une colonne de mercure
?tablie la pression atmosph?rique.
qu'est ..
..
...
1.6.2 Les types de pressions
1.6.2.2 La pression manom?trique ..
..
act?ris?es en fonction de
Dans l'industrie de la r?frig?ration, on la distingue trois :
C'est en pression indiqu?e par un
manom?tre install? sur un syst?me ouvert ou ferm? contenant un fluid
La pression atmosph?rique
-
-
La pression manom?trique
La pression absolue
1.6.2.1
est
La pression
atmosph?rique
L'atmosph?re qui enveloppe la terre
principalement constitu?e
-
.-
une altitude
) C'est le poids de ces gaz qui exerce sur la terre la pression atmosph?rique.
..
TUBE SOUS VIDE
.
Figure 1-29
Manom?tre indiquant le rapport pression temp?rature
..
Les manom?tres utilis?s
r?frig?ration sont des instruments de
en
mesure calibr?s pour indiquer 0 lb/po2
..
NNE DE MERCURE DE 760 mm DE HAUTEUR DE MERCURE DE 29,92 POUCES DE
COLONNE
HAUTEUR (PSIB)
raccord?s.
Les
lorsqu'ils
pressions
ne
2
sont pas
manom?triques
.-
. ..
inf?rieures ? 0 lb/po donnent, en fait,
une lecture n?gative et s'expriment en
pouces de vide
mercure, ("Hg)
de 0" ? 30" de
Les
sup?rieures indiquent des lb/po2 E
?chelles
-
LE BAROM?TRE TEL QUE REPR?SENT? SELON L'EXP?RIENCE DE TORICELLIE
Figure 1-28
Pour ce qui est des
int?rieures, elles indiquent la valeur
?chelles
.
Sch?matisation d'un barom?tre des temp?ratures correspondantes ? la saturation.
16
..

17. -.
-,- 1.6.2.3 La pression absolue 14.7 PSt= 29.92 -Hg
0,491 PSt 1 .. Hg
- C"est la somme de la pression indiqu?e
par un manom?tre et de la pression
atmosph?rique. Il est donc possible de calculer la pression, en PSI, ? partir d'une lecture de pres
de la pression atmosph?rique.
Cette pression s'exprime en livre par
pouce carr? absolue. (PSIA)
r:!J!!filll .?
?CHELLE COMPARATIVE MANOM?TRE PSIA
Exemple:
-
-
Si un manom?tre install? sur un
syst?me indique 30 PSIG. Quelle sera
la pression absolue dans ce syst?me ?
50 psig
40 psig
30 psig
64.7 psia
54,7 psia
44,7 psia
Calcul 20 psig 34,7 psia
- 30 PSIG + 14.7 PSI = 44.7 PSIA 10 psig BAROM?TRE MULTIPLE 24,7 psia
-.- Note : Lorsqu'il n'y pas
absolue : PSI=PSIA
de
manom?trique, atmosph?rique, devient
la
pression
pression pression
la
0 psig
5 "hg
10'hg
1 5 'H?
29.92 'Hg
24,92"H
19,92"H?
14,92"H
x
0,491
x 0,491
x 0,491
x 0,491
14,7 psia
12,275 psic
9,82 psia
7.365 psia
-
-. , .-
14.7 PSI+ 0 PSIG = 14.7 PSIA
Note : Lorsqu'un manom?tre est
20 "Hg
25"Hg
9,92"Hg
4,92"Hg
x 0,491
x 0,491
4,91 psia
2,455 psia
,
l? sur un syst?me frigorifique dont 30"Hg 0 "Hg x 0,491 0 psia
--?
ession est inf?rieure ? la pression atmosph?rique, la lecture sera faite en pouces de mercure.
.
,., -
1.6.2.4 Conversion des pouces de
mercure en PSI
Tableau 1-3
Tablea
u comparatif de la relation entre les diverses pressio
1.6.3 Le micron
--
-- ?tant donn? qu'une pression Lorsque la pression est tr?s basse,
?tant donn? que les pouces
mercure ne permettent pas une lecture
de
pr?cise, il faut avoir recours ? une unit? de mesure plus petite; le
ous pouvons appliquer la formule suivante pour d?terminer le rapport entre la pression, en PSI, et la hauteur barom?tr
-
- Formule
Il correspond ? une hauteur
barom?trique de 1/1000 de millim?tre
de mercure. Il y a 25 400 millim?tres
de mercure par pouce. Par
-- PS I = "Hg
0,491 PSI 1 "Hg
cons?quent, un micron est ?gal ?
1/25 400 de pouce de mercure.
-:
--
Calcul Exemple:
1-::"
l'