Rappel de Cours sur la Loi d’Ohm Thermique et le Flux Thermique

Introduction

En physique, la loi d’Ohm thermique et le concept de flux thermique sont des principes fondamentaux utilisés pour décrire le transfert de chaleur à travers les matériaux. Ces concepts sont analogues à ceux utilisés en électricité pour le courant électrique et la résistance électrique.

Loi d’Ohm Thermique

La loi d’Ohm thermique exprime la relation entre le flux thermique, la différence de température et la résistance thermique d’un matériau. Elle est formulée de manière similaire à la loi d’Ohm en électricité.

Formule  : Φ=ΔT/R_th​

où :

• Φ : est le flux thermique (W),
• ΔT : est la différence de température entre les deux extrémités du matériau (K),
• R_th :  est la résistance thermique du matériau (K/W).

Résistance Thermique

La résistance thermique d’un matériau est donnée par :

R_th=e/(k×S)

où :

• $e$ est l’épaisseur du matériau (m),
• $k$ est la conductivité thermique du matériau (W/m·K),
• $S$ est la surface à travers laquelle la chaleur est transférée (m²).

Flux Thermique

Le flux thermique est la quantité de chaleur transférée par unité de temps à travers un matériau. Il dépend de la différence de température et des propriétés thermiques du matériau.

Formule

La formule du flux thermique peut être donnée par la loi de Fourier pour la conduction thermique :

Φ=(k×S×ΔT)/e

• Φ est le flux thermique (W),
• k est la conductivité thermique du matériau (W/m·K), Dans le cours on utulise souvent lamda pour désigner la conductivité d’un matériaux. 
• A est la surface à travers laquelle la chaleur est transférée (m²),
• ΔT est la différence de température entre les deux surfaces (K),
• e est l’épaisseur du matériau (m).

Exercices corrigés : Transfert Thermique

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