3-Propagation de la
chaleur :
L'expérience montre que la chaleur se propage des corps
chauds vers les corps relativement froids. Autrement dit, elle se propage des
hautes températures vers les basses températures. On
dénombre trois modes de propagation de la chaleur dont deux se fond sans
transport de matière (la conduction et le rayonnement) et un avec
transport de matière la convection).
3.1- La conduction :
3.1.1- Définition :
La conduction est le phénomène qui
décrit l'écoulement de la chaleur à l'intérieur
d'un milieu matériel (solide, liquide ou gazeux) d'une région
à haute température vers une autre à basse
température.
3.1.2- Loi fondamentale :
La quantité de chaleur par unité de temps,
appelée flux de chaleur et notée, x, transmise par conduction dans un matériau, est
proportionnelle à l'aire `dS' de la section à travers laquelle
s'écoule la chaleur (cette section « dS » est prise
perpendiculaire à la direction (x'x) du flux thermique) et au gradient
de température ; soit :
(Loi de Fourrier)
K est appelé coefficient de conductibilité
thermique du milieu matériel considéré ; il s'exprime
en Kilocalorie par heure mètre degré Celsius
(Kcal/h.m.°C).
3.1.3- Conductibilité thermique des
corps :
D'une manière générale, la
conductibilité thermique « k » d'une substance est
variable suivant la substance considérée et son état
(solide, liquide ou gazeux) et sa température. Parmi les solides, les
métaux sont les meilleurs conducteurs ; les bois, les
matières plastiques et la laine de verre sont de mauvais conducteurs. Le
tableau N°01 donne, à titre d'exemple, les valeurs de k de
certaines substances solides.
Matériaux
(Conducteurs)
|
K en (Kcal / hm °C)
|
0°C
|
100°C
|
Argent
|
360
|
355
|
Cuivre
|
334
|
324
|
Or
|
251
|
254
|
Zinc
|
97
|
95
|
(MMS).
Tableau N°01 : les valeurs de k de
certains matériaux conducteurs.
Les liquides sont peu conducteurs et les gaz encore moins.
Les tableaux ci-après donnent, à titre d'exemple, les valeurs de
leur conductibilité thermique k.
On peut remarquer, cependant, que l'air et les
matières plastiques, dont les coûts sont relativement bas, peuvent
constitués un assez bon corps isolant.
Substances
(Liquide)
|
T (°C)
|
K en (Kcal / hm °C)
|
Eau
|
16
|
0.505
|
Benzène
|
16
|
0.138
|
Glycérine
|
21
|
0.246
|
Mercure
|
10
|
7.0
|
(MMS).
Tableau N°02: les valeurs de k de
certaines substances liquides.
Substances
(gaz)
|
T (°C)
|
K en (Kcal / hm °C)
|
Oxygène
|
38
|
0.0236
|
Aire
|
38
|
0.0230
|
Oxyde de carbone
|
93
|
0.0251
|
Vapeur d'eau
|
100
|
0.0215
|
(MMS).
Tableau N°03 : les valeurs
de k de certaines substances gazeuses.
|