Transferts thermiques, flux thermique, résistance thermique

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Transferts thermiques, flux thermique, résistance thermique (fiche - Terminale S)

Objectifs Décrire les trois types de transferts thermiques : conduction, convection et rayonnement. Ensuite, pour la conduction, introduire les notions de flux, de résistance et de conductivité thermique. Parler de l’isolation thermique d’une habitation. 1. Les transferts thermiques Conduction Un mode de propagation de la chaleur est laconduction. Cela concerne particulièrement lessolides. Au sein du matériau,l’agitation thermique(voir fiche sur l’énergie interne)se transmet de proche en proche. L’idée importante est quela chaleur se propage sans transport de matière. En principe, le matériau n’est pas endommagé par ce phénomène, sauf chauffage extrême (fusion du matériau).

Certains matériaux, comme lesmétaux, ont la propriété deconduire facilement la chaleur. Par exemple, un tisonnier laissé dans la cheminée au contact des flammes sera brulant même au niveau de l’extrémité non expo sées au feu. D’autres matériaux, au contraire, laissent difficilement passer la chal eur : ce sont desisolants thermiques. Par exemple, le plastique.

Convection Laconvectionrésulte d’untransfert thermique par mise en mouvement de la matièrema (ce dernier cas ne sera pas. Cela concerne les fluides : liquide, gaz, et plas abordé).

La convection s’observe quand on fait bouillir de l ’eau dans une casserole. L’eau, chauffée par le fond de l’ustensile, se dilate puis s’élève dans la casserole où elle va progressivement céder sa chaleur. En parallèle, l’e au plus froide en surface va descendre en longeant les parois latérales. Une foi s au fond, elle est chauffée, remonte, etc. Il en résulte undéplacement collectif des molécules d’eau, effectuant ces mouvements de convection.