CONDUCTIVITE THERMIQUE

conductivité thermique

 

Le nom de conductivité prête à confusion avec celui de sa cousine,(la conductibilité)

Et on voit même certains auteurs, un peu perdus,confondre les 2 termes, ce qui est simpliste et inexact

La CONDUCTIBILITE a pour dimensions L-3.M-1.T3.Θ pour symbole c* et pour unité le K/W-m

Elle représente une facilitéde rapide circulation des charges (c.à.d. de la température)sous réserve (au détriment) de la vitesse d'écoulement dela puissance.

 

La CONDUCTIVITE THERMIQUE--objet du présent chapitre-- reflète pour sa part, l'afflux du passage d'énergie(ou de puissance) nécessaire pour faire varier la température dans un corps

Mais parallèlement, le corps résiste --comme dans tous les phénomènes-- à se laisser prendre sa température, et la conductivité a aussi le rôle de "résistance linéique thermique"

Dimensions L.M.T-3-1      Symbole : l*       Unité S.I.+ = le (W/m-K)

La conductivité (ou résistance linéique thermiqued'un matériau est l* = (dP / lé.dT)   

c.à.d. variation de puissance / (épaisseur x variation de température)

où l'on remarque que plusl'énergie passe vite (dP fort, donc bonne conduction) moins il y a au contraire d'acquisitions de charges de température (dT)

Si  l* est faible,  le matériau est isolant car sa structure freine la variation de température (dT) malgré la puissance apportée (= lenteur de conduction = isolant)

 

-relation entre conductivité et résistance thermiques

l* = Q*/ l.

où Q*(W/K)= résistance thermique d'un matériau

l*(W/m-K)= sa conductivité thermique

l(m)= épaisseur du matériau (un mur, par exemple)

 

-relation entre conductibilité et conductivité

l* = 1 / S.c *  ou c* = nabla²l

avec S'm²)= surface

 

-équation raccourcie de la chaleur

on peut l'écrire sous la forme (issue de la loi de Fourier):

dT / dt = l*.d²T / ρ'.c'.dl² l*(W/m-K) est la conductivité thermique, r'(kg/m3) est la masse volumique, c'(J/kg-K) est la capacité thermique massique et l(m) est une coordonnée

 

 -valeurs pratiques de la conductivité thermique

-pour les gaz, les valeurs s'échelonnent de 0,006 à 0,18 (dont l'air 0,026)

-pour les liquides non métalliques, les valeurs vont de 0,1 à 1 (dont l'eau 0,6)

-pour les matériaux divers, valeurs allant de 0,04 à 5 (dont laine de verre 0,04--bois 0,24--verre 1,1--béton 1,8)

-pour les métaux (qui sont les plus compacts), les valeurs vont de 15 à 400 (dont acier 50-- cuivre 380)

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