La plupart des gens utilisent le mot chaleur pour décrire quelque chose qui fait chaud, mais en science, les équations thermodynamiques, en particulier, la chaleur est définie comme le flux d'énergie entre deux systèmes au moyen de énergie cinétique. Cela peut prendre la forme d'un transfert d'énergie d'un objet chaud vers un objet plus frais. Plus simplement, l'énergie thermique, également appelée énergie thermique ou simplement chaleur, est transférée d'un endroit à un autre par des particules qui rebondissent les unes sur les autres. Toute matière contient de l'énergie thermique et plus il y a d'énergie thermique, plus un élément ou une zone sera chaud.
Chaleur contre Température
La distinction entre chaleur et Température est subtil mais très important. La chaleur fait référence au transfert d'énergie entre les systèmes (ou corps), tandis que la température est déterminée par l'énergie contenue dans un système (ou corps) singulier. En d'autres termes, la chaleur est de l'énergie, tandis que la température est une mesure de l'énergie. L'ajout de chaleur augmentera la température du corps tandis que le retrait de chaleur abaissera la température, ainsi les changements de température sont le résultat de la présence de chaleur, ou inversement, du manque de chaleur.
Vous pouvez mesurer la température d'une pièce en plaçant un thermomètre dans la pièce et en mesurant la température de l'air ambiant. Vous pouvez ajouter de la chaleur à une pièce en allumant un radiateur. Lorsque la chaleur est ajoutée à la pièce, la température augmente.
Les particules ont plus d'énergie à des températures plus élevées, et comme cette énergie est transférée d'un système à un autre, les particules se déplaçant rapidement entreront en collision avec des particules se déplaçant plus lentement. Lorsqu'elles entrent en collision, la particule la plus rapide transférera une partie de son énergie à la particule la plus lente, et le processus se poursuivra jusqu'à ce que toutes les particules fonctionnent à la même vitesse. C'est ce qu'on appelle l'équilibre thermique.
Unités de chaleur
le Unité SI car la chaleur est une forme d'énergie appelée joule (J). La chaleur est souvent également mesurée en calories (cal), qui est définie comme «la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un gramme d'eau de 14,5 degrés Celsius à 15,5 degrés Celsius"La chaleur est aussi parfois mesurée en" unités thermiques britanniques "ou Btu.
Signer des conventions pour le transfert d'énergie thermique
Dans les équations physiques, la quantité de chaleur transférée est généralement désignée par le symbole Q. Le transfert de chaleur peut être indiqué par un nombre positif ou négatif. La chaleur qui est libérée dans l'environnement est écrite comme une quantité négative (Q <0). Lorsque la chaleur est absorbée par l'environnement, elle est écrite comme une valeur positive (Q> 0).
Méthodes de transfert de chaleur
Il existe trois méthodes de base pour transférer la chaleur: la convection, la conduction et le rayonnement. De nombreuses maisons sont chauffées par le processus de convection, qui transfère l'énergie thermique à travers les gaz ou les liquides. À la maison, lorsque l'air est chauffé, les particules gagnent de l'énergie thermique, ce qui leur permet de se déplacer plus rapidement et de réchauffer les particules plus froides. L'air chaud étant moins dense que l'air froid, il augmentera. À mesure que l'air plus frais tombe, il peut être aspiré dans nos systèmes de chauffage, ce qui permettra à nouveau aux particules les plus rapides de chauffer l'air. Ceci est considéré comme un flux d'air circulaire et est appelé courant de convection. Ces courants circulent et chauffent nos maisons.
Le processus de conduction est le transfert d'énergie thermique d'un solide à un autre, essentiellement, deux choses qui se touchent. Nous pouvons voir un exemple de cela peut être vu lorsque nous cuisinons sur le poêle. Lorsque nous plaçons la casserole froide sur le brûleur chaud, l'énergie thermique est transférée du brûleur à la casserole, qui à son tour se réchauffe.
Le rayonnement est un processus dans lequel la chaleur se déplace dans des endroits où il n'y a pas de molécules et est en fait une forme d'énergie électromagnétique. Tout élément dont la chaleur peut être ressentie sans connexion directe est une énergie rayonnante. Vous pouvez le voir dans la chaleur du soleil, la sensation de chaleur dégagée par un feu de joie à plusieurs mètres de distance, et même dans le fait que les pièces pleines de personnes seront naturellement plus chaudes que les pièces vides car le corps de chaque personne rayonne chaleur.