existe-il un matériau qui refroidit très vite et se réchauffe très lentement?

… la glace …

En absence de changement d'état, les deux propositions sont contradictoires : la "vitesse", caractérisée par la capacité calorifique, est la même dans les deux sens.

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Pour réchauffer un matériau, on lui fournit de la chaleur.

Pour le refroidir, on lui en retire.

Il s'agit donc d'observer son comportement sous ces actions.

À 0 °C , la chaleur latente de fusion de la glace est de L = 333 kJ/kg et sa capacité thermique massique est de 2,06 kJ/(kg.K)

Cela signifie que

♦ si on enlève 10 kJ à 1 kg de glace sèche à 0°C

   Q = m○.c.(θf - 0)

> θf = -10/(1*2,060) = -4,85°C

La glace se refroidit de d'environ 5°C, et passe donc de 0 à -5°C.

♦ si on fournit 10 kJ à 1 kg de glace sèche à 0°C

   Q = -Δm.L

> Δm = -10000/333 = -30 g

Il y a fonte de 30 grammes de glace.

La température reste celle de la glace fondante sous 1 atm, soit 0°C.

La glace ne se réchauffe donc pas.

Il faudrait inventer un "semi-conducteur" de chaleur ?

:)

Ça dépend peut-être du sens du flux thermique ?

Si tu veux cette propriété dans le même sens, ou bidirectionnel, je serais curieux de découvrir ce matériau.

Si tu veux que la chaleur pénètre lentement dans un sens mais parte vite dans l'autre, alors on peut imaginer qu'un matériau structuré en couches le permettrait. À l'image d'une diode ou d'un tissu laissant sortir l'humidité sans la laisser pénétrer, un feuilletage de couches sombres d'un côté, claires voire réfléchisantes de l'autre séparées d'espace vide ou peu conducteur, devrait permettre de réaliser cela. Les couches sombres absorberaient la chaleur qu'elles transmettraient aux couches claires rayonnant même faiblement. Ce rayonnement serait capté par la face noire en vis-à-vis. La face claire pourrait même le renvoyer vers la face sombre.

Dans l'autre sens la face sombre émettrait mais le rayonnement réfléchi par la face claire et le vide entre les deux ne permettant pas la conduction ralentirait la transmission de chaleur.

La face blanche externe si elle était chaude transmettrait ainsi lentement sa chaleur alors que la face noire externe de l'autre côté du matériau transmettrait plus rapidement sa chaleur. À priori.

Je te dirais à priori non. Les transferts thermiques entre un matériau et l'extérieur dépendent des caractéristiques thermiques du matériau et non pas du sens dans lequel les transferts ont lieu. On se place évidemment dans des conditions semblables (même gradient de température, pas de changement d'état, même milieu extérieur)

Si un matériau se refroidit "rapidement" ( il perd facilement la chaleur emmagasinée car c'est un bon conducteur thermique), il se réchauffera aussi "rapidement". De même que la quantité d'énergie à lui fournir pour faire augmenter sa température de 1°C sera égale à la quantité d'énergie qu'il perdra pour une diminution de 1°C (sauf changement d'état).

Je serais curieux de trouver une vraie réponse ...

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Même avec un changement d'état, c'est contradictoire, les deux états thermodynamiques extrêmes étant les mêmes pour une transformation dans un sens ou dans l'autre, sinon tout et n'importe quoi est permis !

Les transferts de chaleur sous une différence de température donnée dépendent des chaleurs latentes de changement d'état, des capacités thermiques et des conductions thermiques en jeu.

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la femme.

Qu'un matériau se refroidisse très vite et se réchauffe très lentement ? C'est possible mais le "très" est de trop. Il est en effet possible qu'un matériau solide se refroidisse plus vite qu'il se réchauffe mais cet effet n'est pas forcément lié au sens de variation de température mais plutôt à la température de laquelle on part.

La conductivité thermique de certains solides est en effet relativement dépendante de la température. Voir lien ci-joint : http://books.google.es/books?id=9RFFe6654QIC&pg=PA...

Si on réchauffe ou refroidit à partir de température différentes, on peut donc avoir l'impression que le matériau se réchauffe plus vite qu'il se refroidit ou l'inverse. Mais ce n'est probablement pas vrai sur une gamme étendue de température si le réchauffement ou le refroidissement partent de la même température ou plutôt si la température moyenne au cours du transfert de chaleur est sensiblement la même.

L'équation qui régit le phénomène est en effet l'équation de la chaleur dans laquelle la conductivité thermique intervient.

En revanche, si on ne parle que de refroidissement ou de réchauffement de la surface du matériau et non de son refroidissement ou de son réchauffement dans sa masse, c'est différent. Les équations ne font plus intervenir la conductivité thermique mais le coefficient de transfert entre le matériau et le fluide dans lequel il "baigne".

Cela paraît antinomique

Si un matériau refroidit vite, c'est qu'il passe rapidement d'une température à l'autre

L'eau