Leçons de niveau 15

Conduction thermique/Loi de Fourier

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Loi de Fourier
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Chapitre no 2
Leçon : Conduction thermique
Chap. préc. :Généralités sur la conduction
Chap. suiv. :Ordres de grandeur
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Conduction thermique/Loi de Fourier
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Loi de Fourier[modifier | modifier le wikicode]

La loi de fourier est une loi phénoménologique qui part d'une constatation simple :

Quand le système est homogène en température, il n'y a pas de diffusion : .

Quand il y a une différence de température, celle-ci tend à s'uniformiser : est dirigé des hautes températures vers les basses.


On peut donc en faisant un développement limité à l’ordre 1 donner la forme de la densité de courant :



λ est un coefficient de proportionnalité dépendant du matériau appelé conductivité thermique. (en W/(m.K))

Ordres de grandeur[modifier | modifier le wikicode]

Voici quelques ordres de grandeur pour la conductivité thermique :

  • air :
  • laine de verre :
  • eau liquide (à 20 °C) :
  • bois :
  • béton :
  • verre :
  • cuivre :


On constate que l'air, et les gaz en général sont de très bon isolants. Cela est dût au fait de la faible densité particulaire de ces milieux. La conduction thermique nécessitant un milieu matériel, le meilleur isolant possible est le vide.

D'autre part, on remarque que les métaux, comme le cuivre sont de très bon conducteurs thermiques. Ce n’est pas l’objet de ce cours mais on constate que les bon conducteurs électriques sont aussi de bon conducteurs thermiques, laissant entrevoir un lien entre les deux conductions.