La thermique est la branche de la physique qui traite des échanges de chaleur accompagnés ou non d'échange de masse et de changement de phases. Elle peut donc être considérée comme partie intégrante de la thermodynamique des phénomènes irréversibles puisque, pour avoir l'échange de chaleur entre différentes parties d'un système, il est nécessaire que ce système soit en dehors de l'équilibre thermodynamique.
Il a fallu longtemps pour que l'on puisse distinguer entre les divers types d'échanges de chaleur et les classer en rayonnement, conduction, convection naturelle et convection forcée. D'ailleurs ne parle-t-on pas encore de « radiateurs » de chauffage central ou d'automobile, bien qu'une partie importante du flux de chaleur soit transmise à l'atmosphère par convection naturelle dans le premier cas et par convection forcée dans le second ?
Le phénomène de la conduction de la chaleur existe dans tous les corps, solides ou fluides, bien que, pour ces derniers, le transfert d'enthalpie dû à la présence d'un écoulement ait tendance à masquer le phénomène de conduction. Celui-ci se traduit par une élévation de température de proche en proche qui, pour les solides, correspond à un accroissement de l'énergie de vibration du réseau cristallin et, pour les fluides, à une transmission d'énergie cinétique opérée par les chocs entre les molécules. C'est à J. Fourier (1822) que l'on doit la théorie analytique de la conduction de la chaleur qui a amené, en dehors des applications physiques, à des progrès en analyse mathématique (cf. équations auxdérivées partielles, séries trigonométriques).
Dans les fluides, l'existence d'un champ de températures non uniforme modifie localement la masse volumique de ces fluides et entraîne, dans un champ de forces volumiques (pesanteur, force centrifuge), des mouvements dits de convection naturelle. Ces mouvements ont été étudiés pour la première fois par H. J. E. Bénard (1901) entre deux plaques horizontales à températures différentes. Ils existent éga […]
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