20 avril 2008
Vulgarisons la science : Chaleur et Température
Avez vous déjà remarqué, que lorsque l'on a froid, on se frotte instinctivement les mains ? Pourquoi le fait de se frotter les mains produit-il de la chaleur ? Qu'est-ce que la chaleur ?
Les physiciens font la différence entre température et chaleur qui est considérée comme une énergie. La température, notée T est celle que l'on peut lire sur un thermomètre, et la chaleur, notée Q est une grandeur physique dépendant de plusieurs variables. Pour bien comprendre la différence entre chaleur et température, prenons l'exemple suivant : je me promène dans un bois, à l'ombre, et il fait 20°C, je me sens bien. Je vais me baigner dans la rivière d'à coté qui est elle aussi à 20°C, j'ai une sensation de froid que je n'avais pas à l'ombre de mon arbre. L'explication physique est la suivante, l'eau est conductrice de chaleur, plus que l'air. Lorsque mon corps qui est à 37°C, est en contact avec un matériau conducteur de chaleur (comme l'eau), il va échanger de la chaleur avec ce matériau. La chaleur physique est proportionnelle à la différence de température, à la nature du matériau, et à sa masse. Une baisse de température est caractérisée par une perte de chaleur (le système fournit de la chaleur à l'extérieur), et une augmentation de température traduit un gain de chaleur (le système a reçu de la chaleur de la part de l'extérieur).
La chaleur est donc une énergie, et elle se transforme en d'autres énergies, et d'autres énergies peuvent se transformer en chaleur (ouf...). Comme l'a prouvé Lavoisier : « rien ne se perd rien ne se crée, tout se transforme. » Ce qui nous amène au premier principe de la thermodynamique :lors de toute transformation, il y a conservation de l'énergie. Ce matin, quand j'ai du freiner pour éviter d'écraser ma grand-mère, j'ai perdu de l'énergie cinétique (énergie que l'on accumule avec la vitesse, que l'on pourrait vulgariser par l'élan que l'on prend pour franchir un obstacle, pas l'animal), cette énergie a été transformée en chaleur, ce qui explique pourquoi mes freins étaient chauds, il y a eu augmentation de température au niveau de mes freins, et donc production de chaleur. De même quand je me frotte les mains, en réalité, je les empêche de bouger, je les « freine ».
Maintenant, qu'est-ce que la température ? La physique Statistique a réussi à lier la vitesse moyenne des molécules à la température : plus une molécule a une vitesse élevée, plus la température va augmenter. Mais vu que du point de vue microscopique, la vitesse de ces molécules ne fait que varier, on prend la vitesse moyenne, ce qui signifie que du point de vue macroscopique, nous ne pouvons que ressentir la vitesse moyenne des molécules. Ce qui explique aussi, pourquoi un solide qui a une structure rigide avec des atomes très immobiles, a plus de mal à chauffer qu'un liquide, car les atomes qui constituent le liquide ont plus de mobilité. Enfin, un gaz est très facile à chauffer car les atomes constituant le gaz ne sont liés à aucune restriction de mobilité.
Nous savons maintenant qu'est-ce que physiquement la Température T et la Chaleur Q.
Signé : Le Gitan
Commentaires
Thèrmodynamique chérie :-)
Elementaire mon chère Gitan,je dirais meme qu'on devrait obliger les gens a étudier cete part de physique ,tres facile,mais surtout tres tres utile pour tous !
L'isolation des infrarouges est un bon sujet ,mais je n'ai pas tout lu encore :-(
Un truc marrant vit fait :
Placer un mégot allumé a la place d'une ampoule de phare de voiture et mettre son visage devant cette parabole (SANS son VERREbien sur ,si non, le IR seraient bloqués a l'intèrieur par le clapet en verre !) et sentir la chaleur concentrée.Effet décuplé ;-)..............Facile !
Ce n'est pas pour rien que la planète est ronde ?
Le plus grand volume pour une enveloppe la plus petite ?
Pour avoir chaud, il suffit de placer une parabole au dessus:-(
AH, ce Gitan!Il fait de la provoque ;-)
Bonne journée .
Et oui
Je n'ai jamais trouvé la thermo très facile... trop de concept (système, extérieur, reversibles irréversibles, variables d'états...) Je suis content que cette matière plaise à quelqu'un ;-)
Ben, moi, c'est l'élèctricité qui me barbouille l'èsprit :-(
Pourtant, il y a des lustres que je l'utilises .
En dépannage, il faut tout le temps calculer les intensités inductives avec les variables au cours de la marche des enroulements .
Alors pour l'élèctronique, c'est encore plus abstrait :-(
Pour les nuls de mon èspèce, il faudrait des années de calculs pour faire ça les doigt dans le nez .
Le thèrme au mètre :bulbe sec ou humide ;-)........................
C'est rigolo, moi j'aime bien l'électronique : créer des montages, des chaines d'acquisition, utiliser des capteurs...
Passion commune.
J'adorais faire des trucs comme ça, mais je n'ai pas le niveau pour calculer comme il faut .
Toutefois, j'ai fais une formation en maintenace en système automatisé,qui est tombée a une époque ou ma santé, me préocupait plus que ce thème.
Les possibilités sont énormes, meme si les montages ne sont pas forcément rentables du point de vue commèrcial( a l'idée des industriells) .
J'avais tout un tas d'idés dans le temps,puisque je bossais dans le dépannage .Il etait facile de voir ou imaginer ce qui convient le mieux pour l'utilisateur ,comme pour celui qui répare le matos ?
J'aurais dû écrir mes idées d'ayeur :-(
Pour l'automobile, il y a plein de peits truc sympats qui devraient etre montés d'usine, mais les pannes seraient moins nombreuses hélas.
Ce qui saute aux yeux, c'est le lancement de produits qui n'aportent justement pas de progrés pour le" citoyen consommateur " ,lequel doit consommer et ne pas savoir .Si le savoir (faire et créer )rèste dans les mains de types qui n'ont aucune imagination,a part le fric, je suis sûr a peut prés, que rien ne peut changer vraiment,et surtout ne pas faire d'ombre aux industriels qui profitent de l'ignardise ambiante pour vendre n'importe quoi ?
Ecrir les programmes informatiques que nous voyons aujourd'hui, est la preuve que les chèrcheurs ne chèrchent que ce qui rapporte le plus sans se demander si d'autres produits ne seraient pas une ouvèrture sur d'autres vue ?
Pour le bricoleur, les CMS,ne sont pas facilement accèsibles, mais les petits montages une façe,se font tres bien tout de meme ?
Mon chèr UN chouka
J'ai l'impression que tu te sous estime beaucoup trop, car si moi j'arrive à comprendre l'électronique, c'est que c'est à la portée de tout le monde. D'ailleurs, vu les glands qui étaient avec moi, et qui faisaient eux aussi de la physique (électronique, thermo ou autre), je me dit que c'est vraiment à la portée de tout le monde.
Pour ce que tu dit sur les autos, sa me fait rigoler, c'est comme un collègue prof de techno qui me racontait comment tout était mis en œuvre pour que les appareils électroménagers tombent en panne le lendemain de la fin de leur garantie. Haaaa le problème de la recherche... comment des cerveau brillants sont menés à faire de la merde.
Par contre, je n'ai jamais entendu parlé de CMS, je suis resté à la simple analyse de petits montages simples...
Et oui, tous des malins ;-)
Sans embage, les "chèrcheurs"aux études sur l'élèctoménager qui ont un "poliique bien a eux"disent que les pannes programées sèrvent a nourrir les SAV (sèrvices aprés vente )sans quoi, il ne gagneraient pas corrèctement leur vie, et disparaitraient .
Mais aussi ils vont sur la pointe des piéds avec l'innovation .
Je connais un peu ce milieux pour y avoir un peut bossé dans le temps .
Dans ma jeunesse,a cause de mon cèrveau-lent j'ai loupé les math :-(
Les CMS, sont des Composants Montés en Surface.
Des condos, des résistances,des circuits intégrés etc tout petits qui se soudent a la bionculaire (oeuil de lynx,et mains de fées).Complètement hors de porté du premier venu, il me semble ,sauf peut etre pour le désoudage ou la pompe doit surement tout avaler :-) ?
Je ne me sous èstimes pas ,mais, je connais mes faiblesses en revanche.
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