Théorie Physique : Chaleur

La Chaleur est une énergie invisible qui provoque en nous la sensation de chaleur (quand il circule dans notre corps) ou de froid (quand il sort de notre corps).
La chaleur peut provoquer un changement en température, en état et en dimensions d'un corps donné.

L'Unité SI d'énergie thermique (chaleur) est Joule, qui est abrégé en J.

Cette unité SI est nommé d'après le physicien britannique James Joule (1818-89) qui a découvert la première loi de thermodynamiques (la conservation de l'énergie).
Deux autres unités sont utilisées pour la chaleur sont erg et calorie.
1 Joule = 1 kg m² s⁻² = 10⁷ g cm² s⁻² = 10⁷ ergs.
1 calorie = 4,184 Joules.
1 calorie de chaleur est requise pour élever la température de 1 g d'eau par 1^oC.

1 calorie de chaleur est perdue lorsque 1 g d'eau se refroidit par 1^oC.

L'Énergie Thermique se déplace toujours d'un corps (chaud) ayant une plus haute température à un corps (froid) ayant une plus basse temperature, jusqu'à les deux corps atteignent la même température.

La méthode des mélanges suppose que la chaleur perdue par le corps chaud est égale à la chaleur gagnée par le corps froid.
Le transfert de chaleur se produit par les trois modes possibles: la conduction, la convection et la radiation.

La Conduction est un mode où l'énergie thermique est transférée par les molécules aux molécules voisines sans mouvement des molécules de leurs positions.
La chaleur se déplace à travers les solides par le processus de conduction seulement

La Convection est un mode de transfert de chaleur où en fait les molécules viennent à la source de chaleur et puis, après elles absorbent l'énergie thermique, les molécules s'éloignent de la source.

La convection ne se produit que dans les fluides (liquides et gaz), où les particules peuvent se déplacer librement.
Une exception est un métal liquide comme le mercure qui est chauffé par conduction, car il est un très bon conducteur de chaleur.

La Radiation est un mode de transfert de l'énergie thermique directement d'un corps chaud à un corps froid sans espace de chauffage entre les deux corps.

La Dilatation Thermique est la dilatation (expansion) produite dans la matière en raison de l'absorption d'énergie thermique.
Tous les états de la matière montrent la dilatation thermique.
Les solides dilatent le moins, les liquides dilatent de plus, et les gaz dilatent le plus pour la même élévation en température.
La dilatation thermique peut être de trois types :
1. Dilatation Linéaire -- La dilatation de la longueur d'un solide lors du chauffage.
2. Dilatation Superficielle -- La dilatation de l'aire d'un solid lors du chauffage.
3. Dilatation Cubique -- La dilatation du volume d'une substance. (solide, liquide ou gaz) lors du chauffag. Elle est aussi connue comme l'expansion du volume.
Les liquides et les gaz manifestant uniquement la dilatation cubique, mais pas de dilatation linéaire et dilatation superficielle, car ils n'ont pas de forme définitive.

Les gaz différents ont le même rythme de la dialtation pour la même élévation en température, par rapport aux solides et liquides qui manifestant des rythmes de la dilatation différents pour la même élévation en température.

La Valeur calorifique d'un combustible est la quantité de chaleur produite lorsque une unité de sa masse est brûlée.
Il est généralement specifiée en kJ/kg (kilojoules/kilogramme) ou MJ/kg (mégajoules/kilogramme).