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Auteur(s)
-
Bernard LE NEINDRE : Directeur de recherches au CNRS - Laboratoire des interactions moléculaires et des hautes pressions Université Paris-Nord
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Dans cet article sur les données de conductivité thermique des fluides, nous avons essayé de rassembler les valeurs les plus crédibles de la littérature. La précision de ces données n’est jamais supérieure à 1 % ; cependant, même pour les fluides les plus courants, les écarts entre données expérimentales peuvent atteindre plusieurs pour-cent ; il faut donc rester très prudent dans l’utilisation de ces tables.
À de rares exceptions près, la conductivité thermique du gaz croît avec la température ; par contre, celle du l iquide décroît. Toute autre évolution est souvent due à l’effet de rayonnement qu’il est difficile d’estimer pour les fluides partiellement transparents, mais aussi parfois à la convection.
La conductivité thermique des fluides varie également avec la pression. Lorsque la pression croît, les conductivités thermiques des gaz ou des liquides augmentent. Cette variation avec la pression est quasi linéaire dans quelques régions du diagramme de phase, par exemple pour le gaz peu dense au voisinage de la pression atmosphérique ou le liquide loin de la région critique. Dans le domaine critique d’un fluide, la conductivité thermique croît très rapidement et sa variation le long de l’isochore critique présente une divergence infinie à la température critique ; son comportement est analogue à celui de la capacité thermique à pression constante. Il existe peu de données expérimentales dans ce domaine et peu de méthodes de calcul pratique, aussi nous ne traiterons pas ce cas.
Les mélanges non p lus ne seront pas considérés. La loi de mélange de la conduction thermique est rarement linéaire, surtout si les molécules ont des masses très différentes et sont dans des états thermodynamiques différents.
les valeurs numériques de la conductivité thermique de nombreux composés suivant différentes températures et à différentes pressions seront données sous forme de tableaux dans l’article [K 428] et sur la disquette [Disq. K 428] de ce traité.
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Données sur la conductivité thermique des gaz et des liquides
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3. Conductivité thermique des liquides
Pour de nombreux liquides organiques, les conductivités thermiques sont entre 10 et 100 fois supérieures à celle des gaz à la même température. La conductivité thermique pour la plupart des liquides, à des températures inférieures à celles du point d’ébullition, est comprise entre 0,10 et 0,17 W.m−1.K−1. La conductivité thermique des liquides décroît quand la température croît. Elle est peu sensible à la pression.
Les conductivités thermiques de liquides comme l’eau, l'ammoniaque ou les liquides fortement polaires sont beaucoup plus élevées que celles des liquides normaux. Les métaux liquides ont également une très forte conductivité thermique, d’environ 100 fois supérieure à celle des liquides organiques.
3.1 Estimation de la conductivité thermique des liquides purs
Toutes les méthodes d'estimation de la conductivité thermique des liquides purs sont empiriques. et al. ont suggéré de calculer la conductivité thermique des liquides à l’aide de l’expression :
et :
- λL :
- conductivité thermique du liquide (W.m−1.K−1)
- Tb :
- température d’ébullition normale à la pression atmosphérique (K)
- Tc :
- température critique (K)
- M :
- masse molaire (g.mol−1)
...
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Conductivité thermique des liquides
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VARGAFTIK (N. V.), FILIPPOV (L. P.), TARZIMANOV (A. A.), IORCHAK (R. P.) - Conductivité thermique des gaz et des liquides. - Izdatelstvo Standartov, Moscou (1970).
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(2) - VARGAFTIK (L. P.), FILIPPOV (L. P.), TARZIMANOV (A. A.), TOTSKIN (E. E.) - Conductivité thermique des liquides et des gaz. - Izdatelstvo Standartov, Moscou (1978).
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(3) - TOULOUKIAN (Y. S.), LILEY (P. E.), SAXENA (S. C.) - Thermal conductivity. Nonmetallic liquids and gases. - IFI/Plenum, New York-Washington (1970).
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(4) - GLUSHKO (V. P.), GURVICH (L. V.), BERGMAN (G. A.), VEYTO (I. V.) MEDVEDEV (V. A.), KHACHKURZOV (G. A.), YOUNGMAN (Y. S.) - Thermodynamic properties of individual substances. - 3e éd. (Nauka), Moscou (1978).
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(5) - MASON (E. A.), MONCHICK (I.) - * - J. Chem. Phys. 36, 1622 (1962).
-
(6) - REID (R. C.), PRAUSNITZ (J. M.), POLING (B. E.) - The...
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