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Séance de cours

Conduction thermique : stationnaire vs instable

Dans cours

MSE-425: Soft matter

The first part of the course is devoted to the self-assembly of molecules. In the second part we discuss basic physical chemical principles of polymers in solutions, at interfaces, and in bulk. Finally, we look at colloids and emulsions. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts de conduction dans le transfert thermique, en distinguant les régimes stationnaires et instables. Il explique l'équation de Fourier, les simplifications pour l'état d'équilibre et la conductivité thermique de divers matériaux. La séance de cours explore également le flux de chaleur, la densité de chaleur et la chaleur spécifique, offrant un aperçu de l'évolution de la température dans le temps et dans l'espace.

Enseignant·e·s (2)

Esther Amstad

Esther Amstad studied material science at ETH in Zurich. She also carried out her PhD thesis at the same University under the supervision of Prof. Marcus Textor; for her thesis, she worked on the surface modification and steric stabilization of oxide nanoparticles. As a postdoctoral fellow, she joined the experimental condensed soft matter group of David A. Weitz at Harvard University where she used droplet based microfluidics to assemble different types of functional micro- and nanomaterials. In addition, she developped new microfluidic devices that enable the production of very small, airborne drops as well as devices that produce highly monodisperse emulsion drops at a very high throughput. In June 2014, Esther joined the material science department (IMX) of EPFL where she is leading the Soft Materials Laboratory (SMAL).

Harm-Anton Klok

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Grandeur physique: Grandeur physique

Concepts associés (30)

Conduction thermique

La conduction thermique (ou diffusion thermique) est un mode de transfert thermique provoqué par une différence de température entre deux régions d'un même milieu, ou entre deux milieux en contact, et se réalisant sans déplacement global de matière (à l'échelle macroscopique) par opposition à la convection qui est un autre mode de transfert thermique. Elle peut s'interpréter comme la transmission de proche en proche de l'agitation thermique : un atome (ou une molécule) cède une partie de son énergie cinétique à l'atome voisin.

Équation de la chaleur

En mathématiques et en physique théorique, l'équation de la chaleur est une équation aux dérivées partielles parabolique, pour décrire le phénomène physique de conduction thermique, introduite initialement en 1807 par Joseph Fourier, après des expériences sur la propagation de la chaleur, suivies par la modélisation de l'évolution de la température avec des séries trigonométriques, appelés depuis séries de Fourier et transformées de Fourier, permettant une grande amélioration à la modélisation mathématique

Transformation de Fourier

thumb|Portrait de Joseph Fourier. En mathématiques, plus précisément en analyse, la transformation de Fourier est une extension, pour les fonctions non périodiques, du développement en série de Fourier des fonctions périodiques. La transformation de Fourier associe à toute fonction intégrable définie sur R et à valeurs réelles ou complexes, une autre fonction sur R appelée transformée de Fourier dont la variable indépendante peut s'interpréter en physique comme la fréquence ou la pulsation.

Série de Fourier

vignette|250px|Les quatre premières sommes partielles de la série de Fourier pour un signal carré. vignette|250px|Le premier graphe donne l'allure du graphe d'une fonction périodique ; l'histogramme donne les valeurs des modules des coefficients de Fourier correspondant aux différentes fréquences. En analyse mathématique, les séries de Fourier sont un outil fondamental dans l'étude des fonctions périodiques. C'est à partir de ce concept que s'est développée la branche des mathématiques connue sous le nom d'analyse harmonique.

Conductivité thermique

La conductivité thermique (ou conductibilité thermique) d'un matériau est une grandeur physique qui caractérise sa capacité à diffuser la chaleur dans les milieux sans déplacement macroscopique de matière. C'est le rapport de l'énergie thermique (quantité de chaleur) transférée par unité de temps (donc homogène à une puissance, en watts) et de surface au gradient de température. Notée λ (anciennement K voire k), la conductivité thermique intervient notamment dans la loi de Fourier.

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Séances de cours associées (37)

Équation de diffusion

Couvre la loi de Fourier, l'équation de la chaleur, l'effet Righi-Leduc et les expériences connexes.

Transfert conducteur thermique MOOC: Thermodynamique I

Explore la conduction thermique, la loi de Fourier, la résistance thermique, l'équilibre local et les phénomènes conductifs conductifs.

Procédés de transfert de chaleur

Couvre les principes fondamentaux des processus de transfert de chaleur, y compris la convection, la conduction et le rayonnement.

Transport thermique & État stable

Explore le transport thermique, l'équilibre et le flux de chaleur dans les fluides.

Diffusion: Vue macroscopique

Explore la diffusion d'un point de vue macroscopique, en mettant l'accent sur la dérivation de l'équation de diffusion par la conservation de masse et la loi de flux fixe.

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Concepts associés (30)

Conduction thermique

Équation de la chaleur

Transformation de Fourier

Série de Fourier

Conductivité thermique

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