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Production, conservation et propagation de la chaleur
Par Catherine Tessier
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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)
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Quatre façons de produire de la chaleur
Moyens mécaniques Moyens chimiques Moyen électrique Moyen atomique
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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
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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.
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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.
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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’’
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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.
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Les trois modes de propagation de la chaleur
Conduction Convection Rayonnement
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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.
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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
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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.
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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.
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Résumé: conduction, convection et rayonnement
