Production, conservation et propagation de la chaleur Par Catherine Tessier
Usages de la chaleur Domestique (chauffage, cuisson, sécheuse, chauffe-eau, bouilloire) Industriel (fondre et transformer les métaux, turbines actionnées à la vapeur d’eau) Moyen de transport (bateau et locomotive à vapeur)
Quatre façons de produire de la chaleur Moyens mécaniques Moyens chimiques Moyen électrique Moyen atomique
Moyens mécaniques C’est le frottement ou friction qui est à l’origine de l’augmentation de la température Exemples: frotter les mains, driller avec une perçeuse, faire du feu avec un bâton, revêtement de la navette spaciale
Moyens mécaniques La déformation est un autre moyen mécanique de produire de la chaleur. Exemple: Marteler un métal, tendre rapidement un élastique, pompe à bicycle.
Moyen chimique La combustion (bruler). Exemples: briquet, feu de foyer. Le bois, le pétrole, le gaz naturel et le mazout sont de bons combustibles pour produire de la chaleur.
Moyen électrique Le courant électrique produit de la chaleur à cause de la friction engendrée par le mouvement des particules dans le fil. Exemple: Grille-pain, séchoir à cheveux, chauffage d’appoint ‘’chauffrette’’
Moyen atomique La fission nucléaire de l’uranium est utilisée pour produire la chaleur dans les centrales nucléaires et lors de l’explosion des bombes atomiques.
Les trois modes de propagation de la chaleur Conduction Convection Rayonnement
Conduction Propriété des solides à transmettre la chaleur. La chaleur voyage toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid. Conducteur: la chaleur se propage rapidement dans la matière. Isolant: la chaleur ne se propage pas bien dans la matière.
Conduction Appareil servant à mesurer la conductivité: un conductimètre. Échelle de 0 (pas conducteur) à 1 (très conducteur) Nickel: 0,07 Acier: 0,12 Laiton: 0,26 Aluminium: 0,63 Cuivre: 0,97
Convection Mouvement de chaleur produit dans les liquides et les gaz. L’air chaud est plus léger que l’air froid et il monte. Mouvements de convection: four, vents, mongolfière, magma, lac, océan.
Rayonnement Mouvement de la chaleur par radiation à travers le vide et aussi à travers les corps transparents (l’air, verre, plastique). Tous les corps chauds émettent de la chaleur sous forme de rayons infrarouges.
Résumé: conduction, convection et rayonnement