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Grandeurs thermiques

2023-02-08

Réactivité chimique

La rĂ©activitĂ© chimique d’un Ă©lĂ©ment dĂ©fini son instabilitĂ© et, selon les inteprĂ©tations, peut s’expliquer par son niveau Ă©levĂ© d’énergie libre. Un exemple de cela est le fer qui au contact de l’oxygĂšne a une forte propension Ă  s’oxyder – Plus vite par exemple que du chrome. Des mĂ©thodes de traitement non-chimiques permettent de rĂ©duire cette rĂ©activitĂ©, comme pour l’aluminium anodisĂ© ou le fer recuit. De cette rĂ©activitĂ© dĂ©coule le comportement d’un Ă©lĂ©ment en lien avec la chaleur.

Conduction thermique

La conductivitĂ© thermique dĂ©fini la capacitĂ© d’un Ă©lĂ©ment Ă  Ă©changer la chaleur. Pour un corps soumis Ă  une source d’énergie, cela aura une consĂ©quence sur l’homogĂ©initĂ© de la chaleur (et de sa vitesse de diffusion dans une moindre mesure).

Argent 4,29
Cuivre 4,01
Or 3,17
Aluminium 2,37
Fer 0,8
Acier carbone 0,51
Inox 0,16

Une grandeur liĂ©e est la rĂ©ponse thermique, qui est la capacitĂ© de rĂ©action aux changements d’alimentation d’énergie d’un Ă©lĂ©ment. Selon la densitĂ© et l’énergie accumulĂ©e, un matĂ©riau libĂšrera plus ou moins d’énergie.

Capacité thermique massique

La capacitĂ© thermique massique, Ă©galement connue sous l’anglicisme de chaleur capacitaire ou spĂ©cifique, dĂ©signe la capacitĂ© d’un Ă©lĂ©ment Ă  emmagasiner l’énergie (sous forme de chaleur). Autrement dit, c’est la quantitĂ© d’énergie nĂ©cessaire pour qu’un matĂ©riau monte en tempĂ©rature.

Aluminium 0,897
Inox 0,5
Acier carbone 0,48
Fer 0,449
Cuivre 0.385

Pour une comparaison pertinente de plusieurs produits il est préférable de convertir, en multipliant par la densité, de sorte à pondérer les valeurs.

Inox 3,95
Acier carbone 3,78
Fer 3,53
Cuivre 3,44
Aluminium 2,42

Diffusion thermique

De fait, la montĂ©e en tempĂ©rature d’un produit dĂ©pendra non seulement de sa conductivitĂ© thermique mais Ă©galement de sa la capacitĂ© thermique massique. De fait, on dĂ©finit la diffusitivitĂ© thermique comme le rĂ©sultat de la conductivitĂ© divisĂ©e par la capacitĂ© thermique volumique.

Cuivre 1,16
Aluminium 0,94
Fer 0,23
Acier carbone 0,13
Inox 0,04