Propane – Densité – Capacité thermique – Conductivité thermique

À propos du propane

Le propane est un hydrocarbure gazeux (alcane) incolore et facilement liquéfié. La formule chimique du propane est C3H8. Il est séparé en grandes quantités du gaz naturel, du pétrole brut léger et des gaz de raffinerie de pétrole et est disponible dans le commerce sous forme de propane liquéfié ou comme constituant majeur du gaz de pétrole liquéfié (GPL). Le gaz propane est devenu un choix populaire pour les barbecues et les réchauds portatifs, car son point d’ébullition bas le fait se vaporiser dès qu’il est libéré de son contenant sous pression. À pression normale, il se liquéfie en dessous de son point d’ébullition à -42°C et se solidifie en dessous de son point de fusion à -187,7°C.

Résumé

Nom	Propane
Phase à STP	gazeux
Densité	2kg/m3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module de Young	N / A
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	-189°C
Conductivité thermique	0,017 W/mK
Capacité thermique	1630 J/g·K
Prix	1,5 $/kg

Densité du propane

Les densités typiques de diverses substances sont à la pression atmosphérique. La densité est définie comme la masse par unité de volume. C’est une propriété intensive, qui est définie mathématiquement comme la masse divisée par le volume: ρ = m/V

En d’autres termes, la densité (ρ) d’une substance est la masse totale (m) de cette substance divisée par le volume total (V) occupé par cette substance. L’unité SI standard est le kilogramme par mètre cube (kg/m³). L’unité anglaise standard est la masse de livres par pied cube (lbm/ft³).

La densité du propane est de 2 kg/m³.

Propriétés thermiques du propane

Propane – Point de fusion

Le point de fusion du propane est de 1 à 189°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.

Propane – Conductivité thermique

La conductivité thermique du propane est de 0,017 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.

Propane – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du propane est de 1630  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.