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Équation de la chaleur

Indice Équation de la chaleur

En mathématiques et en physique théorique, l'équation de la chaleur est une équation aux dérivées partielles parabolique, pour décrire le phénomène physique de conduction thermique, introduite initialement en 1807 par Joseph Fourier, après des expériences sur la propagation de la chaleur, suivies par la modélisation de l'évolution de la température avec des séries trigonométriques, appelés depuis séries de Fourier et transformées de Fourier, permettant une grande amélioration à la modélisation mathématique des phénomènes, en particulier pour les fondements de la thermodynamique, et qui ont entrainé aussi des travaux mathématiques très importants pour les rendre rigoureuses, véritable révolution à la fois physique et mathématique, sur plus d'un siècle.

51 relations: Équation aux dérivées partielles parabolique, Belin éditeur, Capacité thermique massique, Centre de ressources et d'information sur les multimédias pour l’enseignement supérieur, Combinaison linéaire, Composition chimique, Condition aux limites, Condition aux limites de Dirichlet, Condition aux limites de Neumann, Condition initiale, Conduction thermique, Conductivité thermique, Diffusion de la matière, Diffusivité thermique, Distribution de Dirac, EDP Sciences, Enthalpie standard de formation, Extensivité et intensivité (physique), Eyrolles, Géométrie spectrale, Graphite, Jean Dhombres, Jean Zinn-Justin, Joseph Fourier, Mathématiques, Mouvement brownien, Noyau de la chaleur, Opérateur de Laplace-Beltrami, Opérateur laplacien, Orthogonalité, Phonon, Physique théorique, Principe du maximum (équations aux dérivées partielles), Problème bien posé, Problème inverse, Produit de convolution, Produit scalaire, Régularisation de Tikhonov, Séparation des variables, Série de Fourier, Série trigonométrique, Siméon Denis Poisson, Société philomathique de Paris, Température, Théorie de la stabilité, Théorie de Sturm-Liouville, Thermodynamique hors équilibre, Transformation de Fourier, Variété riemannienne, Vecteur unitaire, ..., 1807 en science. Développer l'indice (1 plus) »

Équation aux dérivées partielles parabolique

En mathématiques, une équation aux dérivées partielles linéaire du second ordre, dont la forme générale est donnée par: est dite parabolique en un point donné de l'ouvert U si la matrice carrée symétrique A(\mathbf x).

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Belin éditeur

Belin éditeur est une maison d'édition française, fondée en 1777 et spécialisée dans les ouvrages universitaires, scolaires et parascolaires.

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Capacité thermique massique

La capacité thermique massique (symbole usuel c), anciennement appelée chaleur massique ou chaleur spécifiqueLes termes spécifique et massique sont équivalents.

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Centre de ressources et d'information sur les multimédias pour l’enseignement supérieur

Le Centre de ressources et d’information sur les multimédias pour l’enseignement supérieur CERIMES était un organisme public du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche (France), associé au Centre national de documentation pédagogique.

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Combinaison linéaire

En mathématiques, une combinaison linéaire est une expression construite à partir d'un ensemble de termes en multipliant chaque terme par une constante et en ajoutant le résultat.

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Composition chimique

La matière étant constituée en général de plusieurs corps purs (composés chimiques et corps simples), la composition chimique d'un produit fournit la quantité ou la proportion de chacun des corps purs qui le composent; on les appelle de manière générique des composants.

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Condition aux limites

En mathématiques, une condition aux limites est une contrainte sur les valeurs que prennent les solutions des équations aux dérivées ordinaires et des équations aux dérivées partielles sur une frontière.

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Condition aux limites de Dirichlet

En mathématiques, une condition aux limites de Dirichlet (nommée d’après Johann Dirichlet) est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine.

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Condition aux limites de Neumann

En mathématiques, une condition aux limites de Neumann (nommée d'après Carl Neumann) est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs des dérivées que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine.

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Condition initiale

En physique ou en mathématique, on définit comme conditions initiales les éléments nécessaires à la détermination de la solution complète et si possible unique d'un problème, éléments qui décrivent l'état du système à l'instant initial, c'est-à-dire l'état de départ.

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Conduction thermique

La conduction thermique (ou diffusion thermique) est un mode de transfert thermique provoqué par une différence de température entre deux régions d'un même milieu, ou entre deux milieux en contact, et se réalisant sans déplacement global de matière (à l'échelle macroscopique) par opposition à la convection qui est un autre mode de transfert thermique.

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Conductivité thermique

La conductivité thermique (ou conductibilité thermique) d'un matériau est une grandeur physique qui caractérise sa capacité à diffuser la chaleur dans les milieux sans déplacement macroscopique de matière.

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Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte.

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Diffusivité thermique

La diffusivité thermique est une grandeur physique qui caractérise la capacité d'un matériau à transférer la chaleur (énergie thermique) à travers ce matériau.

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Distribution de Dirac

En mathématiques, plus précisément en analyse, la distribution de Dirac, aussi appelée par abus de langage fonction de Dirac, introduite par Paul Dirac, peut être informellement considérée comme une fonction qui prend une « valeur » infinie en 0, et la valeur zéro partout ailleurs, et dont l'intégrale sur ℝ est égale à 1.

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EDP Sciences

EDP Sciences, Édition Diffusion Presse Sciences, est un éditeur scientifique spécialisé en STM (Science-Technique-Médical).

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Enthalpie standard de formation

L'enthalpie d'un corps pur ne peut être calculée de façon absolue car elle dépend de l'énergie interne qui n'est pas calculable (H.

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Extensivité et intensivité (physique)

Les grandeurs extensives et intensives sont des catégories de grandeurs physiques d'un système physique.

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Eyrolles

Le groupe Eyrolles est un groupe français d'édition indépendant, présent dans l'édition, la librairie et la diffusion.

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Géométrie spectrale

La géométrie spectrale est une branche des mathématiques au croisement entre la géométrie différentielle et de la théorie spectrale.

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Graphite

Le graphite est une espèce minérale qui est, avec le diamant, la lonsdaléite et la chaoite, l'un des allotropes naturels du carbone.

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Jean Dhombres

Jean Dhombres, né le à Paris, est un mathématicien et un historien des mathématiques français.

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Jean Zinn-Justin

Jean Zinn-Justin né le à Berlin est un physicien français membre de l'Académie des sciences.

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Joseph Fourier

Jean Baptiste Joseph Fourier est un mathématicien et physicien français né le à Auxerre et mort le à Paris.

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Mathématiques

Les mathématiques (ou la mathématique) sont un ensemble de connaissances abstraites résultant de raisonnements logiques appliqués à des objets divers tels que les ensembles mathématiques, les nombres, les formes, les structures, les transformations; ainsi qu'aux relations et opérations mathématiques qui existent entre ces objets.

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Mouvement brownien

Simulation de mouvement brownien pour cinq particules (jaunes) qui entrent en collision avec un lot de 800 particules. Les cinq chemins bleus représentent leur trajet aléatoire dans le fluide. Le mouvement brownien, ou processus de Wiener, est une description mathématique du mouvement aléatoire d'une « grosse » particule immergée dans un liquide et qui n'est soumise à aucune autre interaction que des chocs avec les « petites » molécules du fluide environnant.

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Noyau de la chaleur

En mathématiques, le noyau de la chaleur est une fonction de Green (également appelée solution élémentaire) de l'équation de la chaleur sur un domaine spécifié, avec éventuellement des conditions aux limites appropriées.

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Opérateur de Laplace-Beltrami

L'opérateur de Laplace-Beltrami est une généralisation de l'opérateur laplacien aux variétés riemanniennes.

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Opérateur laplacien

L'opérateur laplacien, ou simplement le laplacien, est l'opérateur différentiel défini par l'application de l'opérateur gradient suivie de l'application de l'opérateur divergence: \Delta\phi.

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Orthogonalité

En géométrie classique, l'orthogonalité est une propriété liée à l'existence d'un angle droit (orthos.

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Phonon

En physique, un phonon correspond à une excitation collective dans un arrangement périodique d'atomes constituant une structure cristalline ou amorphe.

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Physique théorique

Discussion entre physiciens théoriciens à l'École de physique des Houches. La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique.

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Principe du maximum (équations aux dérivées partielles)

En mathématiques, et plus précisément en analyse, le principe du maximum est une propriété des solutions de certaines équations aux dérivées partielles, de type elliptique ou parabolique qui dit qu'une fonction solution d'une telle équation sur un domaine atteint son maximum sur la frontière du domaine.

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Problème bien posé

Le concept mathématique de problème bien posé provient d'une définition de Hadamard qui pensait que les modèles mathématiques de phénomènes physiques devraient avoir les propriétés suivantes.

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Problème inverse

une somme de plusieurs nombres donne le nombre 27, mais peut-on les deviner à partir de 27 ? En science, un problème inverse est une situation dans laquelle on tente de déterminer les causes d'un phénomène à partir des observations expérimentales de ses effets.

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Produit de convolution

En mathématiques, le produit de convolution est un opérateur bilinéaire et un produit commutatif, généralement noté « », qui, à deux fonctions et sur un même domaine infini, fait correspondre une autre fonction « » sur ce domaine, qui en tout point de celui-ci est égale à l'intégrale sur l'entièreté du domaine (ou la somme si celui-ci est discret) d'une des deux fonctions autour de ce point, pondérée par l'autre fonction autour de l'origine — les deux fonctions étant parcourues en sens contraire l'une de l'autre (nécessaire pour garantir la commutativité).

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Produit scalaire

En mathématiques, et plus précisément en algèbre et en géométrie vectorielle, le produit scalaire est une opération algébrique s'ajoutant aux lois s'appliquant aux vecteurs.

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Régularisation de Tikhonov

La régularisation de Tikhonov est la méthode de régularisation la plus utilisée pour la résolution de problèmes qui ne sont pas bien posés ainsi que pour les problèmes inverses.

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Séparation des variables

En mathématiques, la séparation des variables constitue l'une des méthodes de résolution des équations différentielles partielles et ordinaires, lorsque l'algèbre permet de réécrire l'équation de sorte que chacune des deux variables apparaisse dans un membre distinct de l'équation.

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Série de Fourier

Les quatre premières sommes partielles de la série de Fourier pour un signal carré. Le premier graphe donne l'allure du graphe d'une fonction périodique; l'histogramme donne les valeurs des modules des coefficients de Fourier correspondant aux différentes fréquences. En analyse mathématique, les séries de Fourier sont un outil fondamental dans l'étude des fonctions périodiques.

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Série trigonométrique

Une série trigonométrique est une suite particulière de polynômes trigonométriques.

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Siméon Denis Poisson

Siméon Denis Poisson (à Pithiviers - à Sceaux) est un mathématicien, géomètre et physicien français.

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Société philomathique de Paris

La Société philomathique de Paris (SPP) est une société scientifique et philosophique pluridisciplinaire créée le sous l'impulsion de l'agronome Augustin-François de Silvestre et du minéralogiste Alexandre Brongniart.

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Température

La température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie.

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Théorie de la stabilité

Un objet simple possédant plusieurs positions stables. En mathématiques, la théorie de la stabilité traite la stabilité des solutions d'équations différentielles et des trajectoires des systèmes dynamiques sous des petites perturbations des conditions initiales.

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Théorie de Sturm-Liouville

En mathématiques, la théorie de Sturm-Liouville étudie le cas particulier des équations différentielles linéaires scalaires d'ordre deux de la forme dans laquelle le paramètre fait partie comme la fonction y des inconnues.

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Thermodynamique hors équilibre

La thermodynamique hors équilibre est le domaine de recherche étudiant les phénomènes de relaxation et de transport au voisinage de l'équilibre thermodynamique.

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Transformation de Fourier

Portrait de Joseph Fourier. En mathématiques, plus précisément en analyse, la transformation de Fourier est une extension, pour les fonctions non périodiques, du développement en série de Fourier des fonctions périodiques.

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Variété riemannienne

En mathématiques, et plus précisément en géométrie, la variété riemannienne est l'objet de base étudié en géométrie riemannienne.

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Vecteur unitaire

Deux vecteurs unitaires dans un espace vectoriel normé. Dans un espace vectoriel normé (réel ou complexe) E, un vecteur unitaire est un vecteur dont la norme est égale à 1.

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1807 en science

Pas de description.

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Redirections ici:

Établissement de l'équation de conduction de la chaleur.

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