Surchauffe (vapeur)thumb|chaudière éclatée montrant le système de surchauffe : de petits tubes sont insérés dans les tubes à fumée de plus gros diamètre. Le passage de la chaleur entre les gros et petits tube réchauffera la vapeur contenue dans les petits tubes La surchauffe est une opération physique qui a lieu dans une chaudière pour éviter que la vapeur d'eau ne contienne la moindre goutte d'eau en suspension. Cette opération permet d'utiliser au maximum le potentiel de la vapeur produite.
Molécule d'eauLa molécule d’eau, de formule , est le constituant essentiel de l’eau pure. Celle-ci contient également des ions résultant de l’autoprotolyse de l’eau selon l’équation d'équilibre : H + OH (ou 2 HO + OH). L’eau pure n’est pas présente dans la nature et doit être obtenue par des processus physiques. Cette molécule a des propriétés complexes à cause de sa polarisation (voir la section Nature dipolaire). L’eau à pression ambiante (environ un bar) est gazeuse au-dessus de , solide en dessous de et liquide entre les deux.
Équilibre liquide-vapeurL'équilibre liquide-vapeur est un état dans lequel un liquide et sa vapeur (phase gazeuse) sont en équilibre, c'est-à-dire qu'il y a autant de vaporisation (transformation du liquide au gaz) que de liquéfaction (transformation du gaz au liquide) à l'échelle moléculaire. À l'échelle macromoléculaire on n'observe donc aucun changement dans le temps. Un corps pur à l'équilibre liquide-vapeur est généralement qualifié de fluide saturé. Pour un composé chimique pur, cela implique qu'il est à son point d'ébullition.
Superheated steamSuperheated steam is steam at a temperature higher than its vaporization point at the absolute pressure where the temperature is measured. Superheated steam can therefore cool (lose internal energy) by some amount, resulting in a lowering of its temperature without changing state (i.e., condensing) from a gas, to a mixture of saturated vapor and liquid. If unsaturated steam (a mixture which contains both water vapor and liquid water droplets) is heated at constant pressure, its temperature will also remain constant as the vapor quality (think dryness, or percent saturated vapor) increases towards 100%, and becomes dry (i.
Vapor qualityIn thermodynamics, vapor quality is the mass fraction in a saturated mixture that is vapor; in other words, saturated vapor has a "quality" of 100%, and saturated liquid has a "quality" of 0%. Vapor quality is an intensive property which can be used in conjunction with other independent intensive properties to specify the thermodynamic state of the working fluid of a thermodynamic system. It has no meaning for substances which are not saturated mixtures (for example, compressed liquids or superheated fluids).
Cycle de Rankine400px|thumb|Diagramme entropique du cycle de Rankine avec l'eau comme fluide de travail Le cycle de Rankine est un cycle thermodynamique endoréversible qui comprend deux isobares et deux adiabatiques. C'est le cycle qui se rapproche le plus du cycle de Carnot. Il se distingue de ce dernier par la substitution de deux transformations isobares aux deux transformations isothermes, ce qui rend possible sa réalisation technique. Il fut inventé par William John Macquorn Rankine (1820-1872) qui lui donna son nom.
Ébullitionvignette|Ébullition de l'eau dans un contenant chauffé par un brûleur. L’ébullition est la formation de bulles lors du changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état gazeux (une vaporisation rapide). Elle se produit lorsque la pression de vapeur saturante est égale ou supérieure à la pression du liquide : les bulles de vapeur formées au fond du récipient deviennent stables et peuvent donc remonter à la surface. Par définition, la pression de vapeur saturante est la pression à laquelle la vapeur d'un corps est en équilibre thermodynamique avec la phase liquide de ce même corps.
Turbine à vapeurvignette|Le rotor d'une turbine à vapeur moderne utilisée dans une centrale électrique. Une turbine à vapeur est une machine qui extrait l'énergie thermique de la vapeur sous pression et l'utilise pour produire un travail mécanique de rotation de l'arbre de sortie. La version moderne fut inventée par Sir Charles Parsons en 1884. Parce que la turbine génère un mouvement de rotation, elle est particulièrement bien adaptée pour entraîner un générateur électrique ;– environ 90 % de la production d'électricité aux États-Unis (1996) était faite en utilisant des turbines à vapeur.
ButaneLe butane est un hydrocarbure saturé de la famille des alcanes et de formule brute . Il existe sous deux formes isomères, le et l'isobutane ou . thumb|left|Bouteille de gaz butane. Le butane est un gaz principalement utilisé comme combustible à usage domestique (gazinière, chauffe-eau) et également d'appoint, notamment pour le chauffage (radiateur à gaz pour l'intérieur des locaux d'habitation, commerces et ateliers ainsi que pour le plein air). . Il est également utilisé comme carburant dans les briquets à gaz.
ÉlectrificationL'électrification consiste en l'installation de électricité à un endroit, sur un territoire, sur une ligne de train grâce à un réseau électrique. Cette électrification nécessite trois conditions : Un ou plusieurs fournisseurs d’électricité ; Un réseau de transport de électricité utilisant des lignes électriques en haute ou basse tension en triphasé ou en continu selon la distance ; Un réseau de distribution pour relier le réseau de transport aux consommateurs (entreprises ou particuliers) à la tension désirée.
Réseau de chaleurUn 'réseau de chaleur (également appelé réseau de chauffage urbain', réseau de chauffage à distance) est une installation distribuant à plusieurs utilisateurs clients de la chaleur produite par une ou plusieurs chaufferies, via un ensemble de canalisations de transport de chaleur (en polyéthylène ou en acier). La chaleur ainsi distribuée est principalement utilisée pour le chauffage des bâtiments et de l'eau chaude sanitaire ; certains réseaux fournissent également de la chaleur à usage industriel.
Machine à vapeurLa machine à vapeur est un moteur à combustion externe qui transforme l'énergie thermique de la vapeur d'eau (produite par une ou des chaudières) en énergie mécanique. Les évolutions les plus significatives de cette invention datent du . Comme première source d'énergie mécanique maîtrisée par l'homme (contrairement à l'énergie hydraulique, marémotrice ou éolienne, qui nécessitent des sites spéciaux et que l'on ne peut actionner facilement à la demande), elle a une importance majeure lors de la révolution industrielle.
Stérilisation (microbiologie)La stérilisation est une technique destinée à détruire tout germe microbien par exemple d'une préparation (souvent alimentaire). La première technique a consisté à porter cette préparation à haute température, c'est-à-dire de . Elle a été inventée par Nicolas Appert, à la fin du (appertisation) . Cet autodidacte a inventé le procédé à l’origine des conserves et des plats cuisinés et créé à Massy la première conserverie. L'explication scientifique a été fournie, soixante ans après, par Louis Pasteur au .
Condenseur par surfacevignette|Surface condenser Un condenseur par surface (en anglais surface condenser) est un terme couramment utilisé pour désigner un échangeur de chaleur coque et tube refroidi à l'eau, installé sur le flux de vapeur d'échappement d'une turbine à vapeur dans des centrales thermiques. Ces condenseurs sont des échangeurs de chaleur qui convertissent la vapeur de son état gazeux à son état liquide à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Lorsque l’eau de refroidissement est rare, un condenseur à air est souvent utilisé.
Working fluidFor fluid power, a working fluid is a gas or liquid that primarily transfers force, motion, or mechanical energy. In hydraulics, water or hydraulic fluid transfers force between hydraulic components such as hydraulic pumps, hydraulic cylinders, and hydraulic motors that are assembled into hydraulic machinery, hydraulic drive systems, etc. In pneumatics, the working fluid is air or another gas which transfers force between pneumatic components such as compressors, vacuum pumps, pneumatic cylinders, and pneumatic motors.
Locomotive à vapeurvignette|Locomotive 41 018 du Deutsche Reichsbahn vignette|Locomotive 242 A 1 de la SNCF. vignette|Locomotives, par E. A. Schefer Une locomotive à vapeur est un type de locomotive, c'est un engin moteur pour les chemins de fer, mu par une machine à vapeur. Ce type de moteur thermique est le plus couramment utilisé, de la naissance du chemin de fer jusque dans les années 1950. Il reste toujours employé très localement dans certains pays au , notamment pour des trains touristiques ou dans l'industrie minière vu que le carburant y est localement disponible à bas coût.
Environmental impact of electricity generationElectric power systems consist of generation plants of different energy sources, transmission networks, and distribution lines. Each of these components can have environmental impacts at multiple stages of their development and use including in their construction, during the generation of electricity, and in their decommissioning and disposal. These impacts can be split into operational impacts (fuel sourcing, global atmospheric and localized pollution) and construction impacts (manufacturing, installation, decommissioning, and disposal).
Fioulthumb|Un réservoir de fioul en Australie. Le fioul ou mazout est un combustible dérivé du pétrole, utilisé notamment dans les chaudières. Il est classé dans les ressources énergétiques fossiles. Il présente des rendements élevés mais, compte tenu de sa très large utilisation pour la production d'énergie thermique (pour le chauffage en chaudière) et mécanique (moteurs dits thermiques), il contribue notablement à la pollution de l'air par l'émission de particules fines cancérigènes et au réchauffement climatique par l'émission de .
Diagramme de phaseUn diagramme de phase, ou diagramme de phases, est une représentation graphique utilisée en thermodynamique, généralement à deux ou trois dimensions, représentant les domaines de l'état physique (ou phase) d'un système (corps pur ou mélange de corps purs), en fonction de variables, choisies pour faciliter la compréhension des phénomènes étudiés. Les diagrammes les plus simples concernent un corps pur avec pour variables la température et la pression ; les autres variables souvent utilisées sont l'enthalpie, l'entropie, le volume massique, ainsi que la concentration en masse ou en volume d'un des corps purs constituant un mélange.
Incinération des déchetsL’incinération des déchets est une technique de transformation par l’action du feu. Incinérer signifie « réduire en cendres » ou, dit autrement, qu’on brûle complètement les matières à incinérer. C’est une des techniques de gestion des déchets qui peut servir à produire de l'électricité et/ou de la chaleur (chauffage urbain par exemple), mais qui peut être source de pollution de l'air.
