THERMIQUE

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Bilan thermique

Conservation d’une grandeur extensive : P = S + E

Une grandeur physique G est dite « extensive » lorsque sa valeur est proportionnelle à la dimension du système qu’elle caractérise. Par exemple, la masse, le volume, l’énergie, l’entropie (ou degré de désordre d’un système) et la charge électrique sont des grandeurs extensives, alors que la masse volumique, la température et la pression ne le sont pas. Exprimer la conservation d’une grandeur extensive, c’est simplement énoncer le principe suivant : la quantité de G produite dans un domaine donné D entre deux instants est, soit stockée dans D, soit échangée entre D et son environnement. Cette assertion relève du « bon sens » : par exemple, la somme algébrique des naissances et des décès dans un pays (production P) correspond exactement à la variation de sa population (stockage S), si la somme de ses flux migratoires (échanges E) est nulle. La physique distingue certaines grandeurs extensives, qualifiées de « conservatives » : leur production P est toujours nulle ; ainsi Lavoisier énonçait-il, à propos de la masse, le fameux aphorisme « Rien ne se perd, rien ne se crée ».

Résolution d’un problème de thermique : bilan thermique Pth = Sth + Eth

On appelle « bilan thermique » d’un système quelconque l’équation de conservation de son énergie d’agitation thermique. En général, la température étant une fonction de l’espace et du temps, ce bilan prend la forme d’une équation différentielle dont la solution dépend évidemment de l’état initial de ce système et des conditions aux limites qui lui sont imposées. La résolution de ce problème, longtemps soumise au savoir-faire des méthodes mathématiques classiques, est aujourd’hui souvent confiée à des logiciels numériques de plus en plus nombreux et sophistiqués.

Production d’énergie thermique : Pth

En physique classique et en chimie, l’énergie totale d’un système est une grandeur conservative : on ne peut donc ni la créer, ni la faire disparaître. Il est en revanche possible de transformer une forme énergétique donnée [...]

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Flux thermique

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Énergie thermique

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Capacités calorifiques massives

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Conductivités thermiques

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Écrit par :

  • : professeur des Universités, enseignant-chercheur, UMR 6614 CNRS-CORIA

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Pour citer l’article

Bruno CHÉRON, « THERMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/thermique/