Chaleur, chauffage et énergie thermique

Énergie thermique Énergie thermique et température Chauffage Chaleur Utilisation de l’énergie thermique
Rappelez-vous – La chaleur n’est pas une forme d’énergie

« C’est une journée chaude pour le printemps, vous pouvez vraiment sentir la chaleur! J’espère que le climatiseur fonctionne cet été, car le système de chauffage n’a pas fonctionné cet hiver et j’avais vraiment froid. J’ai dû porter mes thermals à l’école juste pour rester au chaud! »

C’est ainsi que nous utilisons généralement des mots comme chaud, froid et chauffage et thermique dans la vie de tous les jours. En science cependant, nous devons être plus précis avec notre langage pour mettre la main sur les concepts de chaleur, de chauffage et d’énergie thermique tels que compris par les scientifiques. Ne vous inquiétez pas, le langage normal est assez proche, il suffit de faire attention à l’utilisation de chaque mot.

Énergie thermique
L’énergie thermique est l’énergie dans un corps due à sa température. Si vous avez chaud parce que vous avez été au soleil, alors scientifiquement, vous avez augmenté l’énergie thermique. Cette énergie dans le corps ou l’objet comprend l’énergie cinétique des vibrations et du mouvement des atomes et des molécules et l’énergie potentielle associée à l’état (solide, liquide ou gaz) du corps. En bref toute énergie qui dépend de la température.

Énergie thermique et température
Quand il fait froid, il y a moins d’énergie thermique que lorsqu’il fait chaud, mais l’énergie thermique n’est pas la température! La température est une mesure de l’énergie cinétique moyenne des particules dans un corps. L’énergie thermique est l’énergie thermique dans tout le corps. Cela prend en compte la température, le type de matériau et la masse du corps. Par exemple, un morceau d’acier d’une masse de 100 kg aura deux fois l’énergie thermique d’un morceau d’acier de 50 kg, si leurs températures moyennes sont les mêmes. L’énergie thermique est fonction de la température, du type de matériau et de la masse.

L’énergie thermique dépend également du type de matériau dont l’objet est fait. Certaines substances, comme l’eau, nécessitent beaucoup plus d’énergie pour chauffer que d’autres comme la graisse. La mesure de ceci est connue sous le nom de « Capacité thermique ». La capacité thermique d’une substance est l’énergie nécessaire pour chauffer 1 gramme de la substance de 1 ° C.

Chauffage
Le chauffage est le processus de transfert d’énergie d’un corps à un autre en raison d’une différence de température entre les corps. Le chauffage peut se produire par conduction, convection et rayonnement. Par exemple, lorsque quelqu’un s’assoit au soleil, il subit un processus de chauffage, augmentant son énergie thermique. Les trois processus de transfert d’énergie thermique sont discutés en détail dans le sujet – Chauffage.

Chaleur
La chaleur est la quantité d’énergie qui a été transférée pendant le processus de chauffage. Si vous restez au soleil pendant une heure au lieu de 5 minutes, vous serez chauffé plus longtemps et votre corps aura davantage augmenté son énergie thermique. La quantité d’énergie qui vous est transférée, la chaleur, sera plus grande.

Utilisation de l’énergie thermique
Voici quelques exemples de la façon dont l’énergie thermique peut être décrite:

• Votre corps transforme l’énergie potentielle stockée dans les aliments que vous mangez en énergie thermique qui maintient notre corps à 37,5 ° C.
• La température quotidienne augmente généralement lorsque l’énergie rayonnante du Soleil est absorbée par l’atmosphère, augmentant l’énergie thermique de l’air.

Le Soleil est une source d’énergie majeure comme indiqué ci-dessus. En fait, le Soleil fournit la grande majorité de l’énergie thermique et de l’énergie potentielle chimique dont nous disposons sur Terre. Le soleil illumine directement notre journée, réchauffe notre air, entraîne le vent et le temps. Indirectement, toute l’énergie disponible dans les aliments, les combustibles fossiles, le bois et tout être vivant ou une fois vivant a gagné son énergie du Soleil. Chez les plantes, cela se fait par photosynthèse et chez les animaux en mangeant des plantes ou d’autres animaux qui ont mangé des plantes. La Terre transforme également d’autres formes d’énergie en énergie thermique à partir de l’activité au plus profond de la Terre – cette énergie est très évidente lorsque les volcans entrent en éruption ou dans l’activité des sources chaudes. La cuisson est une autre utilisation de l’énergie thermique où la conduction transfère de l’énergie à la nourriture à cuire. Prenez la cuisson d’un gâteau; les ingrédients sont mélangés, versés dans un récipient en métal, puis mis au four – une source d’énergie thermique convertie à partir d’énergie électrique, de gaz ou de bois. L’énergie est transférée au métal par conduction, puis dans le mélange où un changement chimique a lieu pour produire ce délicieux gâteau que vous appréciez tant!

Rappelez-vous – La chaleur n’est pas une forme d’énergie
Les utilisations correctes du mot « Chaleur » sont:

• En tant que verbe, décrivant le processus de
  

  • Transfert d’énergie d’un corps à un autre en raison d’une différence de température. par exemple.
    « Faites chauffer l’eau pour le thé, s’il vous plait. »
    « Vous avez froid, asseyez-vous près du feu et chauffez-vous un peu. »

  • Comme nom, décrivant la quantité d’énergie qui a été transférée pendant un processus de chauffage.
    « En m’asseyant à côté du feu, j’ai pu sentir la chaleur. »

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