Essais & Simulations 154

DOSSIER
Afin de pouvoir tabuler ces valeurs, les données intégrées
ont été établies pour T1 =Teb, la température d’ébullition
de l’hélium (4K) :
Ces intégrales sont disponibles pour de nombreux matériaux
et mesurables pour des matériaux moins étudiés.
Concernant les valeurs de conductivité thermique de
différents matériaux, la Figure 2 représente la conductivité
thermique en fonction de la température de matériaux
fréquemment utilisés en cryogénie.
LA CAPACITÉ THERMIQUE :
La capacité thermique est constante au-dessus de la température
de debye θd. Cette température est caractéristique
du matériau. On observe expérimentalement que la capacité
thermique au-dessus de cette température est de l’ordre
de 3R (R=8.13J/mol/K). Ramené à la masse, on a donc une
valeur approchée de la capacité thermique. En-dessous de
cette température de Debye, les mécanismes de stockage
de l’énergie changent.
Pour les solides, la capacité thermique décroît avec la
température. Les deux phénomènes qui contribuent à la
capacité thermique à basse température sont les phonons
et les électrons. En-dessous de 4K, la contribution électronique
impose une variation linéaire de la capacité thermique
alors qu’au-dessus de cette température, c’est les
phonons qui imposent une variation en T3.
On peut donc avoir une idée de la capacité thermique d’un
solide à partir de la connaissance de sa température de
Debye :
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