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Chaleur

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Ne pas confondre avec Température !
Dans un four à pain traditionnel, un feu chauffe la voute épaisse et la dalle du four. Ensuite on met le pain qui cuit grâce à la chaleur que rend le four.
De la lave coule dans l'océan et donne brusquement beaucoup de chaleur à l'eau
De la brume qui montre le dégagement de chaleur d'une source chaude en Islande.
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.

Différence entre chaleur et température[modifier | modifier le wikicode]

Dans le langage courant, le mot "chaleur" est ambigüe (il peut vouloir dire plusieurs choses). En physique on fait clairement la différence entre la température qui se mesure en degrés Celsius (ou en Fahrenheit ou kelvins), et la chaleur qui se mesure en joules ou en calories.

Pour un objet donné, plus sa température est élevée (plus il est chaud), plus il contient de chaleur. Mais un objet très petit, même à une haute température contient peu de chaleur. Par exemple une aiguille de température élevée (chauffée avec une flamme), si elle est plongée dans un verre d'eau le réchauffera très peu, parce qu'elle contient peu de chaleur.

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]

Mettons deux bocaux dans un récipient bien isolé comme une glacière, l'un rempli d'eau bouillante, l'autre d'eau froide. Après une attente de quelques heures, on peut également constater que l'eau dans les deux bocaux devient plutôt tiède et que leur température devient presqu'égale.

De l'énergie dite chaleur a été échangée entre les bocaux.

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 et qu'ils donnent plus ou moins d'énergie en se refroidissant. 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 4 180 joules par kilogramme et par degré kelvin (4 180 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 669 000 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 en moyenne.

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 qu'il donne ou qu'il reçoit lorsqu'il 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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