Diffusivité thermique

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.



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Grandeur physique - Métrologie

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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 fréquemment désignée par les lettres a, D ou la lettre grecque α.

D = {\lambda \over \rho c} (en m²/s)

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 sert à caractériser la profondeur de pénétration δ d'un signal de température périodique sinusoïdal imposé à la surface d'un milieu continu (ou massif) semi-illimité. (Remarque : cette formule s'appliquant à un milieu semi-illimité, il n'est pas envisageable de l'utiliser sur un milieu d'épaisseur limitée. )

\delta (\omega) = \sqrt{2 D \over \omega} (en m)

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-illimité est amorti par un cœfficient exp (− z / δ (ω) ) et retardé de z / δ (ω) radians.

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