Chapitre 10 • Initiation aux transferts thermiques
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Conducivité thermique (W/m/K)
Température (K)
Au
Al
Cu
Pb
Ni
Mg
Fe
Figure 10.2 Variation de la conductivité thermique de certains métaux en fonction de la
température
La conductivité thermique suit globalement la conductivité électrique. Pour simplifier,
un matériau qui est isolant du point de vue électrique l’est aussi généralement du point
de vue thermique et inversement. Ainsi pour les métaux, la loi de Wiedmann–Franz lie
la conductivité électrique s (en ohm
–1 ) à la conductivité thermique l sous la forme :
l
s T
= L 0 = 2,44 · 10
–8 W · V · K
–2
L 0 désigne le nombre de Lorentz.
c) La diffusivité thermique
La diffusivité thermique du matériau est définie comme le rapport de sa conductivité
thermique [W · m
–1 · K
–1 ] à sa capacité thermique [J · m
–3 · K
–1 ] (produit de la masse
volumique et de la chaleur spécifique) :
a =
l
r C p
[m
2 · s
–1 ]
Rappelons que la chaleur spécifique C p caractérise la quantité de chaleur (en J) à
apporter à 1 kilo de matériau pour élever sa température de 1 K. La diffusivité thermique
caractérise donc la vitesse de diffusion de la chaleur dans le matériau. Notons que la
chaleur peut diffuser aussi vite dans un matériau isolant, tel qu’un plastique (l et r
petites), que dans un matériau conducteur, tel qu’un acier (l et r grandes). On peut donc
avoir des diffusivités proches avec pourtant des conductivités éloignées.
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 206 — #216
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