Méthane – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos du méthane

Le méthane, CH4, est un gaz incolore et inodore. Il est également connu sous le nom de gaz des marais ou hydrure de méthyle. Les vapeurs sont plus légères que l’air. C’est un hydrure du groupe 14 et l’alcane le plus simple, et c’est le principal constituant du gaz naturel. 

Résumé

Nom	Méthane
Phase à STP	gaz
Densité	0,657 kg/ m3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	N / A
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	-183 °C
Conductivité thermique	0,034 W/mK
Capacité thermique	2200 J/g·K
Prix	2 $/kg

Composition du méthane

Le méthane est un composé chimique de formule chimique CH4 (un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène). 

Applications du méthane

Le méthane est un carburant et peut être utilisé dans les processus chimiques industriels et peut être transporté sous forme de liquide réfrigéré (gaz naturel liquéfié ou GNL). Le méthane est utilisé comme combustible pour les fours, les maisons, les chauffe-eau, les fours, les automobiles, les turbines et d’autres choses. Le gaz naturel est un mélange gazeux d’hydrocarbures d’origine naturelle composé principalement de méthane, mais comprenant généralement des quantités variables d’autres alcanes supérieurs.

Propriétés thermiques du méthane

Méthane – Point de fusion

Le point de fusion du méthane est de -183 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Méthane – Conductivité thermique

La conductivité thermique du méthane est de 0,034 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Méthane – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du méthane est de 22 00 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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