Transferts thermiques et flux
L'énergie thermique peut se transférer de trois façons différentes selon les situations. La conduction se fait de proche en proche dans les solides, sans déplacement de matière (comme dans une barre métallique chauffée). La convection implique un échange avec un fluide en mouvement (air chaud qui monte). Le rayonnement utilise les ondes électromagnétiques (chaleur du Soleil).
Pour quantifier ces échanges, on utilise le flux thermique Φ = Q/Δt, qui mesure l'énergie échangée par unité de temps. Plus le flux est important, plus l'échange est rapide !
En conduction, le flux dépend de la différence de température et de la résistance thermique : Φ = Tchaude−Tfroide/R_th. En convection, on applique la loi de Newton : Φ = -kT−Text.
L'évolution temporelle suit une loi exponentielle. Un système chaud se refroidit exponentiellement vers la température extérieure, et inversement pour un système froid qui se réchauffe.
💡 À retenir : Plus la différence de température est grande, plus le flux thermique est important !