Effusivité thermique
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L'effusivité thermique indique la vitesse à laquelle la température de superficie d'un matériau varie, exprime aussi la capacité d’un matériau à absorber (ou restituer) de la chaleur.
Elle est égale à la racine carrée du produit de la masse volumique, de la conductivité thermique et de la chaleur spécifique du matériau. soit ?(?.?.C), la masse volumique par la chaleur spécifique donne la capacité Thermique.
L'effusivité est d'autant plus grande que la conductivité thermique du matériau est grande, mais l'effusivité thermique élevée peut concerner aussi un matériau peu conducteur de chaleur mais avec une chaleur spécifique élevée (c'est à dire nécessitant beaucoup de chaleur pour que sa température s'élève). Un mur ayant une forte effusivité aura tendance à rayonner froid et donc à être désagréable en hiver...
Quelques valeurs pour comparer
- Acier : 14000 (-15300)
- Maçonnerie : 2000 (480-1300)
- Bois: 350 (-650)
- Plastique alvéolaire: 30
- peau 400
L'effusivité a un impact immédiatement observable. La sensation de "chaud" ou de "froid" provient non pas de la température de l'objet que l'on touche, mais du flux thermique entre la peau et cet objet. Or, un matériau de faible effusivité prend très rapidement la température de la peau quand on le touche.
Ainsi, si l'on manipule un objet en bois et un objet en métal, tous deux à température ambiante, l'objet métallique provoquera une sensation de froid. Inversement, lorsque l'on sort les marrons du four, on se brûlera instantanément à la plaque métallique mais on pourra encore manipuler les marrons dans les mains.
Le choix de l'effusivité de matériaux de construction a un impact direct sur le confort thermique d'un bâtiment. Une salle de bain avec des parois de grande effusivité (carrelage...) provoquera une sensation de froid si l'on s'y déshabille à température ambiante, contrairement à une salle de bain en bois, liège...
À l'inverse, une pièce possédant de grandes surfaces vitrées (conception solaire passive) gagnera à avoir une classe d'inertie élevée et des parois de faible effusivité.
Applications pratiques
- sauna avec des parois en bois
Voir aussi
Liens internes
Liens externes
- La formule mathématique dans Wikipedia : effusivité thermique
- Article sur planete-sciences.org : inertie thermique
