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Cour conduction

2202 mots 9 pages
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13/02/2013

TRANSFERTS THERMIQUES

II
CONDUCTION

II.1 Point de vue microscopique

1. déplacement des électrons libres
2. vibrations du réseau cristallin (phonons)

Les lois du monde. Notre environnement expliqué par la physique
R. Lehoucq, J.-M. Courty, E. Kierlik
Ed. Belin, coll. Pour la science

1

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II.1 Point de vue microscopique
1. Gaz immobiles mouvements de rotation, de vibration, de translation transfert d’énergie accru par les collisions entre molécules 2. Liquides même chose : molécules moins espacées
 interactions plus fortes et plus fréquentes
3. Solides activité atomique
 vibrations du réseau cristallin translation des électrons libres transfert d’énergie - efficace dans les fluides

II.2 Loi de Fourier



T1

T2

S

e

1815

S
  T e 2

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II.2 Loi de Fourier

conductivité thermique / coefficient de conductibilité thermique
• facteur de proportionnalité entre , T, S et e, noté l
• dépend du matériau considéré
•l>0

l 

W
m.K

II.2 Loi de Fourier
Loi de Fourier
Si e  0 alors :

T dT  e dx

 introduction du gradient de température

 q  l gradT échange : chaud  froid gradT : orienté suivant des isothermes croissantes

3

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II.3 Définitions

milieu isotrope pas de direction privilégiée milieu anisotrope existence d’une direction privilégiée ex. : cristaux, matériaux fibreux, verres feuilletés, liquides, polymères, garnissages

II.4 Conductivité thermique

l dépend du matériau, de T, de p

4

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II.4 Conductivité thermique

II.4 Conductivité thermique
- métaux : meilleurs conducteurs que les non métaux
- réseaux cristallins : meilleurs conducteurs que matériaux amorphes
- solides secs et poreux : excellents isolants thermiques

Conductivités thermique et électrique évoluent dans le même sens l  cte  L leT 1. électrons de conduction
2. vibrations du réseau

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