Chapitre 6 — Thermique | CAP Ébéniste | Physique-Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
Inès, apprentie ébéniste à Bordeaux, suit le séchage d'une planche de chêne dans un séchoir d'atelier. Le bois fraîchement coupé contient ~50 % d'eau (en masse). Pour être travaillable, il doit descendre à 8-12 %. Inès pèse régulièrement la planche pour suivre l'évolution.
| Jours | 0 | 2 | 4 | 7 | 10 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Masse (kg) | 20 | 17,5 | 15,8 | 13,5 | 12,2 | 11,3 |
$H = \dfrac{m_{eau}}{m_{anhydre}} \times 100$ (en %), avec $m_{anhydre}$ = masse de bois sans eau (10 kg ici, 50 % de 20).
La planche fraîche contient 50 % d'eau. Quelle est la masse d'eau au départ ? Et la masse anhydre (sans eau) ?
Masse d'eau : 50 % × 20 = 10 kg.
Masse anhydre (constante) : 10 kg de bois pur.
Calculer la masse cible pour atteindre 8 % d'humidité (sur la masse anhydre 10 kg).
$H = 8\% \Rightarrow m_{eau} = 0,08 \times 10 = 0,8 \,$kg.
Masse totale cible = $10 + 0,8 = $ 10,8 kg.
D'après la courbe, à quel jour la planche atteint-elle 12 % d'humidité (utilisable) ?
Masse à 12 % : $10 + 0,12 \times 10 = 11,2 \,$kg.
Lecture courbe : entre 10 jours (12,2 kg) et 14 jours (11,3 kg). Estimation par interpolation : ~13 jours.
Calculer la masse d'eau évaporée entre J0 et J14. Convertir en litres (densité eau = 1 kg/L).
Évaporée = $20 - 11,3 = $ 8,7 kg = 8,7 L d'eau.
Soit ~87 % de l'eau initiale extraite en 14 jours.
Calculer l'énergie dépensée par le séchoir pour cette évaporation (2 400 kJ/L).
$E = 8,7 \times 2\,400 = 20\,880 \,$kJ ≈ 5,8 kWh.
Coût électrique : $5,8 \times 0,21 \approx 1,22 \,€$ pour sécher 1 planche de 20 kg sur 14 jours. Très peu, le séchoir partage cette énergie sur des dizaines de planches en simultané.
Identifier les transferts thermiques dans le séchoir :
Pourquoi est-il important de ne pas sécher trop vite le bois ? Quelle conséquence sur le matériau ?
Un séchage rapide crée une contrainte entre l'extérieur (sec) et l'intérieur (humide) du bois.
Conséquence : fentes, déformations, gauchissement. Le bois devient inutilisable en ébénisterie.
D'où la nécessité d'un séchoir à température modérée (40 °C max) avec ventilation contrôlée.
Rédiger en 5 lignes la fiche de suivi séchage qu'Inès remet au maître d'apprentissage.
Atelier Bordeaux — Suivi séchage chêne · 7 mai 2026
• Lot : planche chêne 20 kg (50 % humidité).
• Cible utilisation : ≤ 12 % → masse 11,2 kg, atteinte vers J13.
• Eau évaporée : 8,7 L sur 14 jours dans le séchoir 40 °C.
• Transferts : conduction-convection résistance/air, convection forcée air/bois, évaporation.
• Précaution : ne pas accélérer (T > 50 °C → fentes). Patience = qualité.
Si l'atelier passe à un séchoir solaire (gratuit, mais plus lent : 30 jours au lieu de 14), quelle économie annuelle pour 100 planches ?
Énergie économisée : $100 \times 5,8 = 580 \,$kWh × $0,21 = $ ≈ 122 €/an.
L'économie est modeste mais le solaire est écologique (zéro CO₂). Et le séchoir solaire ne nécessite pas d'entretien électrique.
Inconvénient : durée doublée → besoin de stocker 2× plus de planches en attente.
📚 Cette activité s'appuie sur §5 (Changements d'état), §6 (Courbes T), §7 (Transferts) de la leçon Ch06.