Chaleur


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Figure 1. L'aérogel est un type de matériau isolant, ce qui signifie qu'il est très résistant au flux de chaleur par conduction.[1]

La chaleur est un transfert d'énergie thermique causé par une différence de température. Cette différence de température est également appelée un gradient de température.[2] Comme la chaleur est un mouvement d'énergie, elle est mesurée dans les mêmes unités que l'énergie : joules (J). Il convient également de noter que le travail et la chaleur sont étroitement liés (voir chaleur vs travail pour plus d'informations).

Note:

  • La chaleur et la température ne sont pas identiques. Pour une explication plus détaillée, voir la page chaleur vs température.

La deuxième loi de la thermodynamique prouve que la chaleur passera toujours spontanément des températures plus élevées vers des températures plus basses. Ce flux d'énergie peut être exploité par un moteur thermique pour effectuer du travail utile. Les pompes à chaleur peuvent également forcer l'énergie thermique à refluer (du froid au chaud), mais elles nécessitent un apport énergétique.

Méthodes de transfert de chaleur

Il existe trois mécanismes de transfert de chaleur:[3]

  • La conduction se produit entre des objets qui se touchent. Les collisions entre petites particules permettent aux particules en mouvement rapide, ou en vibration, de donner une portion de leur énergie cinétique microscopique à des particules plus lentes.
  • La convection est un transfert de chaleur causé par le déplacement de fluides. Dans un système fluide, les particules peuvent se mélanger, se déplacer plus rapidement et se répandre, en distribuant ainsi leur énergie thermique. L'air chaud provenant d'un évent de chauffage qui circule dans une pièce froide est un exemple de convection.
  • La radiation se produit sans mouvement de la matière. Le rayonnement thermique est constitué d'ondes électromagnétiques émises par des particules en mouvement. [4] Ces ondes peuvent également être absorbés par des matériaux. Les fours à micro-ondes fonctionnent par rayonnement, et toute la surface de la Terre est chauffée par le rayonnement solaire du soleil.

Voir les mécanismes de transfert de chaleur pour des informations générales sur le déplacement de la chaleur.

En savoir plus

Références

  1. Wikimedia Commons. (July 30, 2015). Aerogel [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
  2. R. Chabay and B. Sherwood, "Fundamental Limitations on Efficiency," in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.13, sec.7, pp. 534
  3. Hyperphysics, Heat Transfer [Online], Available: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
  4. R. Chabay and B. Sherwood, "Energy and Momentum in Radiation," in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.24, sec.5, pp. 1002-1003

Auteurs et rédacteurs

Bethel Afework, Ethan Boechler, Jordan Hanania, Braden Heffernan, James Jenden, Victoria Johnson, Ellen Lloyd, Anna Pletnyova, Kailyn Stenhouse, Luisa Vargas Suarez, Jasdeep Toor, Dayna Wiebe, Jason Donev
Dernière mise à jour : 28 septembre, 2021
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