Chaleur

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Le Soleil, source de chaleur.
L'énergie thermique est causée par l'agitation des atomes et des molécules.

La chaleur ou énergie thermique est une forme d'énergie que contiennent les objets non seulement selon leur température, mais aussi selon leur matière et leur taille (ou leur masse). Comme les autres formes d'énergie, elle se compte en joules ou bien en calories, etc.

En physique, on a établit que la chaleur correspond à l'agitation des molécules et des atomes de la matière.

Échange de chaleur[modifier | modifier le wikicode]

Lorsque des objets sont mis en contact, la chaleur se déplace toujours du plus chaud vers le plus froid, c'est-à-dire de l'objet ayant la température la plus élevée vers celui qui a la température la plus froide.

Mise en évidence[modifier | modifier le wikicode]

Prenons deux verres d'eau, l'un rempli d'eau chaude, l'autre d'eau glacée. On plonge dedans deux cuillères en métal, de manière à ce que le manche de la cuillère dépasse du verre. Après une attente de quelques minutes, les manches des deux cuillères sont à des températures différentes. Si on change les cuillères de verre, celle qui était chaude devient froide tandis que celle qui était froide devient chaude. On peut également constater -après plusieurs échanges- que la température de l'eau dans les deux verres devient égale.

La chaleur est l'énergie qui a été échangée entre l'eau et le verre.

Capacité thermique[modifier | modifier le wikicode]

Les objets, selon leur nature, ont différentes capacités calorifiques (ou capacité thermique (wp)), c'est-à-dire la capacité de retenir la chaleur, ou encore le fait qu'ils ont besoin de plus ou moins d'énergie pour être chauffés. Cette propriété est très importante ! Deux objets différents à la même température ne contiennent pas la même quantité de chaleur.

Pour caractériser une matière en général plutôt que d'un objet en particulier, on utilise la capacité thermique massique (wp), c'est à dire la capacité thermique par kilogramme.

La capacité thermique massique de l'eau est de 4180 joules par kilogramme et par degré kelvin (4180 J kg−1 K−1), c'est-à-dire qu'une casserole fermée contenant deux kilogrammes (deux litres) d'eau bouillante (à 100 °C), si on la laisse refroidir dans une pièce jusqu'à la température de 20 °C, va transférer 669000 joules de chaleur à la pièce :

(100 - 20) x 2 x 4180 = 668800

Un humain émet environ 60 à 100 joules par seconde (c'est-à-dire des watts) de chaleur autour de lui.

Thermodynamique[modifier | modifier le wikicode]

Les échanges ou transferts de chaleur entre corps jouent un rôle essentiel en thermodynamique, la spécialité qui étudie certaines lois physiques de l'énergie, et en particulier comment on produit du mouvement, un travail avec de la chaleur dans un moteur à essence ou une machine à vapeur.

En thermodynamique, on fait appelle plutôt énergie thermique la réserve d'énergie de chaleur d'un corps, et chaleur l'énergie transférée qui le chauffe.

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

Source[modifier | modifier le wikicode]

Source : cette page a été partiellement adaptée de la page Chaleur de Wikipédia.
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