En thermodynamique, une paroi diatherme séparant deux systèmes thermodynamiques permet l'échange d'énergie thermique mais isole le système de transfert de masse. Autrement dit, si un système a un échange d'énergie thermique (chaleur) mais pas de matière, un processus diatherme peut se produire.
Cela implique que l'interaction thermique ne peut se faire que par conduction thermique ou rayonnement. Selon cette définition de paroi diatherme, seul un système fermé est possible.
Le transfert d'énergie thermique par convection n'est pas possible car il impliquerait un échange de matière.
Exemples de parois diathermes
Voici quelques exemples au jour le jour pour mieux comprendre ce concept :
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Un ballon de football est considéré comme diatherme car l'air à l'intérieur peut subir des changements de température, mais il ne se mélange pas avec l'air extérieur.
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La fenêtre d'une maison échange de l'énergie sous forme de chaleur mais ne permet pas le passage de particules lorsqu'elle est fermée.
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Une bouteille d'eau fermée ne peut échanger de la chaleur avec son extérieur que par conduction thermique.
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L'échangeur de chaleur d'une installation d'énergie solaire thermique.
Comment la chaleur est-elle transférée ?
Le transfert de chaleur à travers une paroi thermodynamique peut être réalisé par :
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La conduction thermique se produit lorsque deux éléments à des températures différentes sont en contact direct. Si les éléments sont des gaz ou des liquides, cette possibilité ne peut se produire que s'il existe une paroi diatherme qui les sépare.
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La transmission thermique par convection est produite par le mouvement des particules.
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La transmission du rayonnement se produit par interaction électromagnétique. Tous les objets émettent un rayonnement proportionnel à leur température qui interagit avec les autres objets qui l'entourent.
