Transmission de la chaleur par conduction


*Mécanisme
La transmission de chaleur par conduction à lieu dans un seul et même corps lorsque ses parties présentent des températures différentes. Si nous plongions l'extrémité d'une tige d'acier dans un foyer la température de la tige serait régulièrement décroissante de l'extrémité chaude à l'extrémité froide. Les particules portées à haute température sous l'action de la flamme réchauffent les particules voisines plus froides en se refroidissant. Il y a propagation de la chaleur de proche en proche à travers le métal sans déplacement de
matière. L'effet du chauffage ne devient sensible à l'extrémité froide que si celui-ci dure suffisamment longtemps.
*Coefficient de conductibilité
Tout matériau permettant la propagation de la chaleur par conduction est dit conducteur thermique. Les métaux sont tous de bons conducteurs thermiques. L'argent, le cuivre et l'aluminium étant parmi les meilleurs. Par contre d'autres corps offrent une grande résistance à la propagation de la chaleur par conduction. Ce sont les isolants thermiques.
Tous les corps qui emmagasinent de l'air comme, le duvet, la laine, les fourrures, le liège, les laines minérales, les matériaux expansés (polystyrènes et polyuréthane) sont aussi des isolants thermiques. Assurant la jonction entre les conducteurs thermiques et les isolants thermiques nous trouverons beaucoup d’autres corps tels que les bois, le verre, la porcelaine, de nombreuses matières plastiques, qui sans être des isolants thermiques
propagent beaucoup moins la chaleur que les métaux.
Ces considérations nous amènent ç conclure que, de même que chaque corps possède une chaleur massique qui lui est propre et qui permet de déterminer la quantité d'énergie calorifique qu'il faut lui fournir pour faire varier sa température, chaque corps offre à la propagation de la chaleur une résistance qui lui propre, et il doit être possible de déterminer pour chacun d'eux la quantité de chaleur qu’il transmettra dans des conditions déterminées. Cette quantité de chaleur dépendue du coefficient de conductibilité λ du corps considéré.
*Loi de Fourier

Si l'on considère un mur plan, de
section S, d'épaisseur e et de
coefficient de conductibilité λ , dont
les deux faces sont portées à des
températures θ1 et θ2, la
puissance thermique Q le
traversant est donné par la relation
de Fourier.

Le coefficient λ représente la quantité de chaleur, par mètre carré, traversant un 1 mètre d'épaisseur de « corps » ou de fluide, pour une di de température de 1°C entre les faces de ce corps ou de ce fluide pendant 1h.

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