Coefficient de conductivité thermique d'un matériau

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• R_th = e/ S • e : épaisseur de la paroi (en m). • S : surface d'échange (en m^2). • : conductivité thermique (petit pour un bon isolant comme l'air ou la laine de roche, grand pour les métaux).

Le cours

1. Conductivité thermique La résistance thermique R_th d'une paroi plane dépend de ses dimensions géométriques et des propriétés intrinsèques du matériau, caractérisées par le coefficient de conductivité thermique (en Wm^-1K^-1). R_th = e/ S ne dépend que du matériau : c'est le flux qui traverserait 1\ m^2 d'une couche de 1\ m d'épaisseur pour un écart de 1\ K. 2. Loi de Fourier pour une paroi plane En combinant avec = TR_th : = S T/e Doubler l'épaisseur divise le flux par deux ; doubler la surface le multiplie par deux. Mini-exemple : 1\ m^2 de laine de verre ( = 0,04) de 20\ cm sous un écart de 20\ K laisse passer 0,04 1 200,20 = 4\ W. 3. Valeurs usuelles de (en Wm^-1K^-1) Cuivre : environ 390 ; acier : environ 50 ; béton : de 1 à 2 ; verre : environ 1 ; bois : environ 0,15 ; laine de verre et polystyrène : de 0,030 à 0,040 ; air immobile : environ 0,025. Dans le bâtiment, un matériau est qualifié d'isolant thermique lorsque 0,065\ Wm^-1K^-1.

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