Discussion:Conduction thermique

Problème de Kelvin

Bonjour,

Bien que n'étant pas du tout spécialiste, je me permets d'attirer votre attention sur un point qui devrait être mieux éclairci je crois: il est mentionné que l'estimation de Kelvin est erronée car la convection n'est pas prise en compte. Or a priori la convection refroidissant plus vite que la diffusion, l'estimation de l'âge de la terre devrait être encore plus éloignée de la réalité. Si ceux qui ont la réponse pouvaient apporter une précision. En remerciant tous les contributeurs

Guillaume A

Une brève explication a été rajoutée en note. Mais il est difficile de développer davantage cette question dans cet article qui n'est pas spécifiquement consacré à l'âge de la Terre. Le mieux est de consulter les références indiquées. Theon (d) 12 octobre 2011 à 10:53 (CEST)

Résistances thermiques fausse

Bonjour, tout d'abord le document est bien fait et constitue un incontournable dans le domaine de la thermique. Je me suis cependant permis de corriger la résistance thermique qui doit être homogène à des Kelvin par Watt. Deux dessins sont par conséquent faux car il y est inscrit que R=e/lambda au lieu de e/(lambda S).

elidigui

--Zedh msg 7 mai 2007 à 15:38 (CEST)

Commentaire

d'abord, document bien fait et très intéressant. Donc il me semble pertinent de signaler une imperfection : page 4 : erreurs de formule d'intégration de l'équation de Fourier : intégration de T1 à T (et non T à T1) de dT = - intégrale de x1 à x (et non l'inverse) de phi sur (lambda.S)dx

De même plus bas calcul du flux thermique : -inversion des indices 1 et 2 -dx au lieu de dS

page 8 : 1/R au lieu de R (R équivalente en parallèle)

Cordialement et merci d'avoir mis en ligne ce cours. BdH

Erreur ?

commentaire d'une IP déplacé depuis l'article [1], Zubro 28 octobre 2005 à 13:24 (CEST)

un signe - fait défaut dans l expression de T

Un mauvais REDIRECT.

Bonjour,

C'est vers cet article qu'est redirigidé l'utilisateur qui souhaite des renseignements sur l'équation de la chaleur. Je pense que ce REDIRECT est inapproprié car il ne fait pas la différence entre la partie physique, et l'équation de la chaleur qui peut être étudiée en Mathématiques indépendemment de sa signification physique (avec les séries de Dirichlet, et tout le tralala). Si quelqu'un de calé souhaite rédiger un article sur l'équation de la chaleur... Philippe% 18 décembre 2005 à 15:28 (CET)

dire un mot sur les limites de la loi de Fourier

Bonjour,

Je pense qu'il serait bon de voir apparaître quelque part que la loi de Fourier n'est valable que dans un domaine : de temps > temps de ralaxation des phonons d'espace > libre parcours moyen des phonons...

donc, que la conduction aux temps ultra-court et/ou aux échelles nanoscopiques ne se traite pas avec Fourier.

Je n'y connais pas grand chose, mais quand même, votre tout premier repère n'est pas direct! ça fait un peu désordre, modifiez vite cela!!!

Démonstration?

Le terme "démonstration" est il bien choisi dans le paragraphe sur la loi de Fourier? Les hypothèses n'étant pas explicitée, on a plutôt affaire à une arnaque... Mû 11 juin 2007 à 08:45 (CEST)

Cas d'un domaine limité par deux plans parallèles

Il me semble qu'il faut un carré à (2n+1) dans l'exponentielle. Mais si quelqu'un d'autre que moi pouvait confirmer.

$T={\frac {4T_{0}}{\pi }}\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {1}{2n+1}}\sin({\frac {(2n+1)\pi x}{L}})\exp(-{\frac {D(2n+1)^{2}\pi ^{2}t}{L^{2}}})$

Sinon bravo pour le site, très instructif.

C'est exact. J'ai corrigé. Theon (d) 4 juin 2009 à 16:42 (CEST)

Loi et description de la réalité

Une loi ne force pas la réalité à lui obéir, elle la décrit, simplement.

— Le message qui précède, non signé, a été déposé par 134.214.140.112 (discuter)

Erreur dans la puissance sur les équations de la fin de l'article

Bonjour.

Très bon article wikipedia. Par contre, je me demande s'il n'y a pas une erreur de notation sur les derniers cas présentés. L'équation de la chaleur y est ré-écrite sous la forme dT/dt - D x laplacien T = P. Cette forme n'est pas cohérente avec la forme du début, avec lambda et rho x c. L'utilisation du coefficient de diffusitivité thermique D = lambda / rho x c, ne permet pas de tout faire disparaitre. On trouve plutôt : dT/dt - D x laplacien T = P /rho x c Il manque la division par rho x c sur la puissance. Ou alors, on ne parle pas de la puissance volumique, mais d'un échauffement en K/s. Mais dans ce cas il faut le préciser. Les formules de la partie de la fin ne marchent pas dimensionnement si on conserve une puissance volumique. Cordialement, --82.236.194.194 (discuter) 5 juillet 2015 à 19:41 (CEST)

C'est exact. Il ne s'agit visiblement pas du même P dans les deux cas. Je précise donc dans l'article les unités utilisées. Reste à savoir si on modifie la notation. Si oui, il faut prendre garde que le P en question intervient dans quasiment tous les derniers paragraphes et il ne faut pas en manquer un seul...Theon (discuter) 6 juillet 2015 à 16:24 (CEST)

Illustration....

En raison de la différence de conductivité thermique des pavés et de l'herbe, le contour du pavé peut être vu à travers cette neige fondante.

Bonjour,

Je réagis à propos de l'illustration ci-contre.

Premier point relativement anecdotique, de forme, il ne faut pas fixer la taille des images, merci de lire WP:IMG.

Ensuite, sur le fond, la légende de l'illustration induit en erreur le lecteur. On est ici dans un régime stable, la neige est tombée depuis un moment. On a une masse à forte inertie dessous (le sol). Le fait que le contour des pavés soit visible ne se résume clairement à la légende posée sous la photo. On ne sait pas à quelle température est le sol, > ou < à O°C ? Il y a fort à parier qu'en surface elle soit légèrement supérieure à O°C. Quelle est la température de l'air ? Là on peut penser qu'elle est < O°C. Ce sont des éléments essentiels à la compréhension de cette photo.

La neige est plus dense là où il y a de l'herbe, très probablement parce que l'air piégé entre les brins d'herbe est à une faible température et que l'air joue son rôle d'isolant thermique, permettant à la neige de fondre.

Bref, on est dans une situation thermique bien plus complexe que la légende le laisse paraitre. Le choix de l'illustration pour introduire ce phénomène n'est vraiment pas pertinent. Ludo 6 avril 2018 à 10:18 (CEST)

D'accord avec Ludo, la situation est compliquée. Si l'on regarde le 4^e pavé de la rangée à droite, on voit que l'herbe du pavé et les espaces inter-pavés tout autour sont couverts de neige, et que c'est à la limite entre le pavé et les espaces inter-pavés qu'il n'y a plus de neige ; mais n'y a-t-il pas une différence de relief entre les pavés et les espaces inter-pavés, qui pourrait jouer un rôle ? Bref, illustration pas assez convaincante pour être conservée. — Ariel (discuter) 6 avril 2018 à 11:06 (CEST)

J'ai vérifié les enregistrements d'une station météorologique à un aérodrome situé à 4 km de l'endroit où la photo a été prise. La photo a été prise à 09h23 un lundi matin. La veille, (dimanche), la température minimale était de -3 ° C et la température maximale de -1 ° C. Le jour de la photographie, le minimum était de -3 ° C et le maximum de 3 ° C. Cela me dit que la température de l'air à 09:23 était d'environ 0 ° C. Des informations supplémentaires sont que pendant deux semaines avant le coup de froid, la température n'avait pas chuté en dessous de zéro. (NB - à l'origine écrit en anglais et traduit en français en utilisant Google Translate). Martinvl (discuter) 6 avril 2018 à 18:41 (CEST)

Oui donc tu n'es sûr de rien concernant les conditions dans lesquelles a été prises la photo ? Ludo 9 avril 2018 à 09:24 (CEST)

Je crois que changer la légende suffirait. Par exemple : la différence de conductivité entre les carreaux et l'air emprisonné sur l'herbe entraîne une fonte plus rapide de la neige sur un sol chaud (> 0 °C). Même si ce n'est pas le seul phénomène en jeu, c'est bien celui qui fait la différence entre les deux zones ici. — Ellande (Disc.) 9 avril 2018 à 20:15 (CEST)

Ce n'est donc pas que de la conductivité, mais aussi de la convection. Ludo 9 avril 2018 à 22:39 (CEST)

Non, l'air emprisonné joue un rôle d'isolant justement parce qu'on l’empêche de ce déplacer et on rend ainsi la convection négligeable. La conduction thermique de l'air est très faible ce qui en fait un bon isolant (si le volume est faible et la surface grande). — Ellande (Disc.) 11 avril 2018 à 20:27 (CEST)

 Ludo29 : Je ne suis pas farouchement opposé à la suppression de l'illustration mais je trouve que le commentaire « Mauvaise illustration pour ce phénomène seul, comme expliqué en Pdd » ne correspond pas à ce que j'ai pu exprimer. Je répète : c'est bien la différence de conduction (air + sol contre sol seul) qui fait la différence entre les deux zones ici. — Ellande (Disc.) 12 avril 2018 à 10:33 (CEST)

 Ellande : Bonjour. Le problème c'est que si tu considères l'air, on n'est plus seulement dans un phénomène de conduction mais dans un phénomène où on mélange conduction et convection. Ludo 18 avril 2018 à 10:50 (CEST)

Déjà dit : non, l'air emprisonné joue un rôle d'isolant justement parce qu'on l’empêche de ce déplacer et on rend ainsi la convection négligeable (comme dans la laine de verre, de roche, etc.) le polystyrène expansé. Sinon, impossible de faire une photo sans air ou eau, sans fluide, à part dans l'espace, donc selon vous pas d'illustration par une photo. Je maintiens mon point de vue. Désolé. — Ellande (Disc.) 18 avril 2018 à 11:22 (CEST)

La neige, ce n'est pas franchement étanche, une circulation d'air se fait. Oui, on pourrait comparer ça à une laine de verre qui piège de l'air, oui. Mais effectivement dans ces cas là, on est clairement pas dans un phénomène de conduction seul.

Quant à illustrer la conduction beaucoup plus simplement, c'est possible. On a ici un corps porté à forte température à un endroit particulier. La conduction de la chaleur est visible par le dégradé de couleur dans le métal. Ludo 18 avril 2018 à 11:37 (CEST)

« On est clairement pas dans un phénomène de conduction seul » : on n'y est jamais mais dans le cas de la neige et des laines minérales, j'insiste, la convection est négligeable, les molécules d'air se déplacent très peu, elle sont emprisonnées. Pour votre exemple qui est très clair : on est clairement pas dans un phénomène de conduction seul et de surcroît, très loin d'un régime stationnaire... bref on peut couper les cheveux en quatre autant de fois qu'on le souhaite en théorie. Remplacez l'illustration, ça m'est égal tant que la légende explique rapidement l'approximation. — Ellande (Disc.) 18 avril 2018 à 11:48 (CEST)

L'illustration que j'ai mise en exemple, ce qu'il se passe dans la barre métallique c'est de la conduction et seulement de la conduction.

L'illustration avec la neige et les pavés, ce qu'il se passe dans la neige n'est pas seulement de la conduction.

Ludo 18 avril 2018 à 11:51 (CEST)

<pinaillage>Non, pas seulement la conduction : on est ici en régime permanent et la température loin du point chaud résulte d'un équilibre entre la chaleur amenée par conduction, la chaleur partie plus loin par conduction, et la chaleur perdue sur place par rayonnement (du corps noir, en 1^re approximation) et par convection (dite « libre »).</pinaillage> — Ariel (discuter) 18 avril 2018 à 13:11 (CEST)

<pinaillage>ce qu'il se passe dans la barre métallique </pinaillage> Ludo 18 avril 2018 à 13:39 (CEST)

Oh le vilain malhonnête ! L'illustration est censée illustrer la conduction, or ce que l'on voit, c'est la température de couleur de la barre, c.-à-d. en gros la température de la surface de la barre (qui procède de plusieurs processus, cf. ci-dessus), pas ce qui se passe dans la barre. — Ariel (discuter) 18 avril 2018 à 14:04 (CEST)

Eh eh, ça va être compliqué de trouver un photographe qui a réussi à placer un appareil dans une barre métallique. Pas de photo sans convection si on n'est pas dans le vide. — Ellande (Disc.) 18 avril 2018 à 16:03 (CEST)

Je verrais bien la photo en infrarouge d'une façade la nuit (volets ouverts) : les fenêtres émettent plus que les murs parce qu'elles sont plus chaudes, et elles sont plus chaudes parce que le verre conduit mieux la chaleur (de l'intérieur) que les murs. Mais là encore ce qu'on voit n'est pas lié qu'à la conduction (équilibre local avec la perte par convection). J'ai fait du mauvais esprit mais la barre de métal chauffée à blanc vers son milieu est un bon exemple : le phénomène à l'origine de la gradation de couleur est bien qu'on chauffe en un point et que la chaleur est diffusée à partir de ce point. Ensuite on peut expliquer que la température en chaque point résulte d'un équilibre entre, etc. (voir ci-dessus). — Ariel (discuter) 18 avril 2018 à 16:20 (CEST)

┌─────────────────────────────────────────────────┘
Va pour la barre, la photographie présente l'avantage d'être plus jolie que celle de la neige. Je n'ai pas trouvé de bâtiment en caméra thermique sur Commons. — Ellande (Disc.) 19 avril 2018 à 14:29 (CEST)

Y a-t-il une bonne image d'une telle barre dans Commons? Martinvl (discuter) 25 avril 2018 à 17:56 (CEST)

À la rigueur celle ci-contre (qu'on pourrait recadrer). — Ariel (discuter) 25 avril 2018 à 18:11 (CEST)

Je ne suis pas d'accord - l'image ci-contre n'est pas une illustration de la conduction de la chaleur - c'est une illustration du rayonnement du corps noir. Martinvl (discuter) 29 mai 2018 à 23:36 (CEST)

Le dégradé de couleur du blanc au noir dans la barre, c'est un rayonnement du corps noir ? Ludo 30 mai 2018 à 09:16 (CEST)

Au moins, on voit bien le gradient de température dû à la conduction. Malheureusement, cette photographie pourrait illustrer énormément d'autres choses dont le rayonnement... mais sûrement pas le corps noir (convection encore) ! — Ellande (Disc.) 31 mai 2018 à 17:20 (CEST)

La conductivité est une mesure du transfert d'énergie due à un gradient de température. Tout ce que cette image montre est un gradient de temeprature - contrairement à l'image de la fonte des neiges, elle ne montre pas les effets de l'énergie effectivement transférée. Martinvl (discuter) 6 juin 2018 à 23:13 (CEST)

┌─────────────────────────────────────────────────┘
Comme il est clair qu'il n'y a pas d'image alternative qui illustre le transfert d'énergie dû à un gradient de température, je réinstalle l'image originale. Martinvl (discuter) 13 juillet 2018 à 22:59 (CEST)

La conductivité (thermique) n'est pas une mesure du transfert d'énergie. La conductivité thermique est une grandeur physique propre à chaque matériau. De surcroit, il a été expliqué en quoi votre image ne permet pas d'illustrer cet article correctement.

De plus, ton blocage indéfini (2013) sur en.wikipédia ne donne pas bonne impression dans ce qui ressemble ici à un passage en force. Ludo 23 juillet 2018 à 15:32 (CEST)

L'article sur la conductivité thermique indique que «la densité de flux de chaleur est proportionnelle au gradient de température» [qui peut être exprimé mathématiquement]:

${\overrightarrow {\Phi }}$ = $-\lambda$ ${\overrightarrow {\mathrm {grad} }}$$\,T$

Comme vous le dites à juste titre, la conductivité thermique est une propriété du matériau, mais elle est mesurée en mesurant le flux de chaleur à travers ce matériau. Si deux matériaux de dimensions et de gradients thermiques identiques sont comparés,

${\frac {\Phi _{1}}{\Phi _{2}}}={\frac {\lambda _{1}}{\lambda _{2}}}$

.

Ces équations signifient que pour comparer les conductivités thermiques de deux matériaux, il suffit de comparer les flux de chaleur (ou d'énergie) à travers des échantillons identiques des matériaux respectifs qui ont des gradients de température identiques. Mon image démontre exactement cela - les flux d'énergie différents à travers les dalles de pavage et les écarts entre eux ont entraîné des quantités différentes de neige fondante. En conséquence, nous pouvons déduire que la conductivité thermique des dalles de pavage est supérieure à la conductibilité thermique du matériau entre la dalle de pavage.

S'il vous plaît, rétablissez mon image. Martinvl (discuter) 29 juillet 2018 à 13:43 (CEST)

On ne peut clairement pas en déduire ce que vous voulez en déduire.

On observe une quantité de neige différente au-dessus d'une part des dalles d'autres part des joins entre dalles. Ca c'est le constat à peu près clair.

Dans ton raisonnement tu omets un paramètre fondamental, et je te l'ai déjà dit. Tu omets que la neige est pleine d'air. L'air présent dans la neige n'est pas immobile, n'est pas piégé. Il bouge. Observer cette neige, c'est en premier lieu observer un phénomène de convection thermique.

Et comme on ne dispose d'aucune information quand aux constituants des dalles et des joints, quant aux températures du sol, de la neige et de l'air au moment de la photo, tout le reste n'est que spéculation.

Ludo 31 juillet 2018 à 13:27 (CEST)

Tout ce que j'affirme, c'est que la conductivité thermique des dalles est plus élevée que la conductivité thermique des joints. Je n'ai aucune raison de croire que la température de l'air à proximité du sol, mesurée au-dessus d'une dalle, est différente de la température mesurée au-dessus d'une articulation. De même, je n'ai aucune raison de croire que la température de la terre au-dessous d'une dalle est différente de la température de la terre sous un joint. Je crois donc que je suis sûr de supposer que grad(T) est le même pour les deux. Ainsi l'équation que j'ai dérivée ci-dessus est valide. À moins que vous ne puissiez vous faire une meilleure idée de la raison pour laquelle plus de neige a fondu au-dessus des dalles par rapport aux joints, veuillez accepter mon explication comme décrit ci-dessus. Martinvl (discuter) 1 août 2018 à 16:10 (CEST)

« Tout ce que j'affirme, c'est que la conductivité thermique des dalles est plus élevée que la conductivité thermique des joints. »

C'est bien ce que je te reproche. Cette affirmation repose sur des suppositions plus que bancales. Ludo 2 août 2018 à 16:09 (CEST)

Tu te considères dans un simple problème de conduction. Ce qui n'est pas le cas. Ludo 2 août 2018 à 16:11 (CEST)

Je répète ici que je préfère l'illustration avec la barre. Ces dalles sont vraiment moches et c'est déjà une bonne raison pour les supprimer, en plus de ce qui a été dit auparavant. — Ellande (Disc.) 26 août 2018 à 16:50 (CEST)