La conductivité est une propriété des éléments conducteurs . C'est le nom donné aux matériaux capables de transmettre de l'électricité ou de la chaleur .

Lorsqu'un matériau laisse passer l' électricité, il est dit qu'il possède une conductivité électrique . D'autre part, si cela permet le passage de la chaleur, on parle de conductivité thermique .

On peut donc indiquer que la conductivité thermique est la propriété des éléments permettant la transmission de chaleur . Cette propriété physique implique que, lorsqu'un matériau présente une conductivité thermique, la chaleur passe du corps dont la température est la plus élevée à une température plus basse qui est en contact avec lui.

Cette transmission de chaleur implique un échange d'énergie interne (qui combine l' énergie potentielle et l'énergie cinétique ) d'électrons, d'atomes et de molécules. Plus la conductivité thermique est élevée, meilleure est la conduction thermique. La propriété inverse est la résistivité thermique, ce qui indique que plus la conductivité thermique est basse, plus l'isolation thermique est importante (plus la résistivité).

En ce qui concerne l’ énergie potentielle, on peut dire que c’est l’ énergie mécanique associée à la localisation d’un corps dans un champ de forces (on parle ici d’ énergie électrostatique ou gravitationnelle, entre autres) ou de la présence de un champ de forces dans le corps lui-même (dans ce cas, l'énergie serait élastique ). En d’autres termes, l’énergie potentielle résulte du système de forces qui a un impact sur un corps donné, c’est-à-dire que son travail total sur une particule est nul.

L' énergie cinétique d'un corps, en revanche, est ce qu'il a grâce à son mouvement . Il s’agit du travail nécessaire pour atteindre son accélération, du repos à une vitesse donnée. Lorsque le corps atteint cette énergie tout au long de l'accélération, il la maintient à moins de modifier sa vitesse. Pour revenir à l'état de repos, il est nécessaire d'effectuer un travail négatif de même ampleur.

Lors du chauffage de la matière, il augmente l'énergie cinétique moyenne de ses molécules, ce qui augmente son niveau d'agitation. Au niveau moléculaire, la conduction thermique se produit parce que les molécules interagissent les unes avec les autres en échangeant de l'énergie cinétique sans effectuer de mouvements globaux de la matière . Il est à noter qu’au niveau macroscopique, il est possible de modéliser ce phénomène au moyen de la loi de Fourier .

La loi de Fourier stipule que la conductivité thermique entraîne un flux proportionnel par conduction du transfert de chaleur (processus par lequel la chaleur se propage dans différents milieux), dans un milieu isotrope (un espace dans lequel les propriétés physiques ne sont pas liées). dans la direction dans laquelle ils sont examinés), qui est proportionnelle et opposée au gradient de température dans cette direction.

La formule de la loi de Fourier stipule que le flux thermique qui se produit sur une surface donnée, mesuré avec une unité donnée, est égal à la conductivité thermique par le gradient de température à l'intérieur du matériau, le tout multiplié par -1 .

Les métaux sont de bons conducteurs thermiques: ils sont donc utilisés dans les procédés industriels dans lesquels on cherche à maximiser la transmission de chaleur. D'autres matériaux, tels que la fibre de verre, ont une conductivité thermique si faible qu'ils sont utilisés comme isolants.

La capacité de conduction thermique est indiquée par une quantité appelée coefficient de conductivité thermique . Ce coefficient, dans le Système international d'unités, est exprimé en watts / (mètre x kelvin) . Il peut également être exprimé en BTU / (heure x pied x Fahrenheit) dans le système anglo-saxon et en kilocalories / (heure x mètre x kelvin) dans le système technique.