Diffusivité thermique
- Diffusivité thermique
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La diffusivité thermique est une grandeur physique qui caractérise la capacité d'un matériau continu à transmettre un signal de température d'un point à un autre de ce matériau. Elle dépend de la capacité du matériau à conduire la chaleur (sa conductivité thermique) et de sa capacité à stocker la chaleur (capacité thermique). La diffusivité thermique est souvent désignée par les lettres a, D ou la lettre grecque α.
(en m²/s)
où
- λ est la conductivité thermique du matériau, en [W·m-1·K-1]
- ρ est la masse volumique du matériau, en [kg.m-3]
- c est la capacité thermique massique du matériau, en [J.kg-1.K-1]
La diffusivité thermique est une grandeur intensive. Elle détermine l'inertie thermique d'un solide.
Profondeur de pénétration d'un signal de température
La diffusivité thermique permet de caractériser la profondeur de pénétration δ d'un signal de température périodique sinusoïdal imposé à la surface d'un milieu continu (ou massif) semi-infini. (Remarque: cette formule s'appliquant à un milieu semi-infini, il n'est pas possible de l'utiliser sur un milieu d'épaisseur limitée.)
(en m)
où
- ω est la pulsation du signal de température périodique, en [rad.s-1]
Le signal de température à la profondeur z dans le massif semi-infini est amorti par un coefficient exp( − z / δ(ω)) et retardé de z / δ(ω) radians.
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2010.
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