1 : Flux de chaleur A - Transfert thermique On observe un transfert de chaleur entre deux corps à des températures différentes : la chaleur passant spontanément du corps de haute température à celui dont la température est la plus basse. Remarque : Le transfert de chaleur s'arrête lorsque les corps sont à la même température : on dit que le les corps sont à l'équilibre thermique ; autrement dit, les déséquilibres thermiques sont à origine des échanges thermiques. B - Définition On appelle flux de chaleur à travers une paroi mesurée, l'énergie thermique traversant cette paroi par unité de temps. Le flux thermique a donc la dimension d'une puissance. Flux = E / deltaT <=> E = Flux * DeltaT flux thermique à travers la paroi : [Flux] = W ; DeltaT : Durée du transfert de chaleur : [DeltaT] = s : E : Quantité de chaleur traversant la paroi dans la durée At : [E] = J. Le flux de chaleur est toujours orienté de la paroi chaude vers la paroi froide. C - Loi d'Ohm thermique 1. Résistance thermique du mur L'expérience montre que le flux de chaleur à travers un mur est - proportionnel à la différence de température des milieux séparés par la paroi - inversement proportionnel à la résistance thermique de la thermique T1 - T2 Flux = --------- Rth flux thermique à travers la paroi : [Flux] = W ; T1 - T2 : difrérenciel de température en °C Rth : Résistance thermique : K.W-1 2 Résistance thermique de l'unité de surface de la paroi La résistance thermique R d'un mur mesure sa capacité à s'opposer au passage du flux de chaleur. Mais un transfert de chaleur est favorisé par une grande surface d'échange : La résistance thermique d'une paroi est donc inversement proportionnelle à la surfce de cette paroi. Rth = rth / S Rth : resistance thermique de la paroi en K.W-1 S : aire travèrser par la chaleur en m2 rth : resistance thermique d e1 m2 en K.m2.W-1 ( K : kelvin) 3 - Expression équivalente de la loi d'Ohm thermique T1 - T2 Flux = S * --------- rth P = Flux P: puissance de chauffage (W) Flux : flux thermique perdu (W) (rth)cd = e / conductivité (rth): résistance thermique par conductivité de l'unité de surface de la paroi en K.m2.W-1 e : épaisseur de la paroi en m conductivité : conductivité thermique du matériau consituant la paroi en W.K-1.m-1