Effet Dufour

L'effet Dufour est une composante du flux de chaleur lié à la diffusion dans les milieux multiespèces. Il a été découvert par le physicien suisse Louis Dufour.

Expression du flux de chaleur dans un milieu multiespèces

Les milieux fluides multiespèces donnent lieu à un flux de chaleur comportant trois termes liés respectivement :

• à la conduction,
• au transport d'énergie par la diffusion,
• la variation d'énergie d'activation au cours de la diffusion : c'est l'effet Dufour.

Cet effet peut se calculer à partir de la thermodynamique hors équilibre^[1] ou par la résolution de l'équation de Boltzmann dans les gaz en utilisant la méthode de Chapman-Enskog^[2]. Le flux de chaleur dans le milieu s'écrit pour un gaz :

${\displaystyle \mathbf {q} =-\lambda \nabla T+\sum _{i}\rho _{i}e_{i}{\mathbf {V} _{D}}_{i}+p\sum _{i}k_{i}^{T}{\mathbf {V} _{D}}_{i}}$

où

• ${\displaystyle \mathbf {q} }$ est le vecteur flux de chaleur,
• ${\displaystyle \lambda }$ la conductivité,
• ${\displaystyle T}$ la température,
• ${\displaystyle p}$ la pression,
• ${\displaystyle \rho }$ la masse volumique,
• ${\displaystyle e}$ l'énergie interne,
• ${\displaystyle k^{T}}$ coefficient de diffusion thermique multicomposant (un nombre sans dimension, en anglais "thermal diffusion ratio"),
• ${\displaystyle \mathbf {V} _{D}}$ le vecteur vitesse de diffusion donné par les équations de Stefan-Maxwell.

Notes et références

1. Robert G. Mortimer, Henry Eyring, Elementary Transition State Theory of the Soret and Dufour Effects, Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 77, No. 4, p. 1728-1731, April 1980
2. (en) Joseph Oakland Hirschfelder, Charles Francis Curtiss et Robert Byron Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids, John Wiley & Sons, 1966 (ISBN 978-0-471-40065-3)

Voir aussi

Articles connexes

• Relations de réciprocité d'Onsager
• Équations de Navier-Stokes

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