Comparatif de matériaux

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Classe(s) : Séries tertiaires - Séries industrielles | Thème(s) : Distinguer les trois modes de transfert thermique (1re, Tle)

La conductivité thermique est une grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors du transfert thermique par conduction. Autrement dit, elle définit la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur. Elle est notée λ (« lambda ») et exprimée en watt par mètre-kelvin (W.m-1.K-1 ou W/m/K).

On peut la mettre en évidence de la façon suivante : trois cylindres de métaux différents, munis de capteurs thermiques (thermomètres, thermomètres numériques ou ExAO), sont placés sur une plaque chauffante. On constate des montées en température différentes, en conformité avec les conductivités thermiques respectives.

Selon l’usage qu’on leur destine (isolation thermique ou au contraire conduction de la chaleur), il est préférable d’utiliser certains matériaux plutôt que d’autres en fonction de leur conductivité.

Le tableau suivant donne le classement de quelques matériaux, du meilleur conducteur thermique au plus isolant.

Tableau de 9 lignes, 6 colonnes ;Corps du tableau de 9 lignes ;Ligne 1 : Métaux; λ (W/m/K); Matériaux (construction); λ (W/m/K); Gaz; λ (W/m/K); Ligne 2 : Argent; 420; Béton ; 1,8; Air; 0,25; Ligne 3 : Cuivre; 380; Eau; 0,6; Argon; 0,01772; Ligne 4 : Or ; 315; Plâtre; 0,25; Krypton; 0,0095; Ligne 5 : Aluminium; 220; Béton cellulaire; 0,09; Xénon; 0,00569; Ligne 6 : Laiton ; 125; Polystyrène; 0,04; ; ; Ligne 7 : Fer; 80; Laine de roche; 0,044; ; ; Ligne 8 : Acier; 50; Laine de verre; 0,044; ; ; Ligne 9 : Plomb; 35; ; ; ; ;

Remarque

Le diamant est un cas particulier, avec une conductivité de 1 000 à 2 500 W/m.K.

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