Résistance thermique de conduction d'une paroi plane
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Résistance thermique : R_th = e/ S (en K/W ou ^C/W). • Conductivité : en Wm^-1K^-1. Plus est petit, plus le matériau isole bien. • Pour maximiser R_th (isoler) : augmenter l'épaisseur e, choisir un isolant à faible , réduire la surface d'échange S. • Parois composites en série : R_th,tot = R_th,i.
Le cours
Conductivité des matériaux, épaisseur et isolation La résistance thermique de conduction R_th d'une paroi plane traduit son opposition au passage du flux thermique : • Pour une paroi plane homogène d'épaisseur e et d'aire S, la résistance thermique est définie par : R_th = e/ S • Dans cette formule : - e est l'épaisseur de la paroi en mètres (m). - S est l'aire de la surface de la paroi en mètres carrés (m^2). - (lambda) est la conductivité thermique intrinsèque du matériau en Wm^-1K^-1. - R_th s'exprime en Kelvins par Watt (KW^-1 ou K/W ou ^C/W). • Propriétés physiques : - Un bon isolant possède une conductivité très faible (ex. : laine de verre 0,035 Wm^-1K^-1, polystyrène 0,030) et donc une résistance thermique élevée. - Un bon conducteur possède un très grand (cuivre 390, aluminium 230) et une très faible résistance thermique. • Parois multicouches (en série) : les résistances thermiques s'additionnent simplement : R_th,tot = R_th,1 + R_th,2 +
Dans ce chapitre
- Échelles de température Celsius et Kelvin
- Changements d'état et énergie massique de changement d'état
- Frontières d'un système thermodynamique
- Énergie interne et énergie totale d'un système
- Premier principe de la thermodynamique
- Capacité thermique massique et échauffement sans transition de phase
- Les trois modes de transfert thermique
- Flux thermique et puissance transférée
- Résistance thermique de conduction d'une paroi plane
- Loi thermique de conduction et analogie électrique
- Bilan d'énergie et loi de refroidissement de Newton
- Équation différentielle de l'évolution de la température
- Temps caractéristique de relaxation thermique et réponse indicielle
- Bilan : Synthèse et méthode sur la thermodynamique et les transferts thermiques