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. 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.

(en m²/s)

où

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.

(en m)

où

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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