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1. Expérience et unités

Energie thermique / Calorimétrie

La calorimétrie a pour but de mesurer la quantité de chaleur (énergie thermique) absorbée ou diffusée par un corps. Les mesures sont basées sur des échanges thermiques par relevé de  températures.
 

Expérience

Si on chauffe une tige de cuivre à une extrémité, la chaleur se propage à l’autre extrémité.

Interprétation :
La chaleur s’interprète à l’échelle microscopique par une agitation atomique. Un solide est un assemblage d’atomes en perpétuelles agitations. Plus l’agitation est grande plus le dégagement de chaleur sera important.

Il existe trois formes de transfert de la chaleur :

  • La conduction : la chaleur se propage par agitation de proche en proche des atomes du solide (expérience précédente). Plus la densité du solide est grande, meilleure sera la conduction.

  • La convection : la chaleur se transmet par mouvement et mélange de matière chaude et de matière froide (liquides et gaz). Par exemple l’air chaud monte et l’air froid descend.

  • Le rayonnement : le transfert se fait par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge). Le corps en contact avec ce rayonnement s’échauffe.



Les unités de température:

L'unité légale de température dans le système international est le kelvin de symbole K (noter l'absence du symbole °). Il existe d'autres systèmes de mesures toujours utilisés : degrés Celsius et Fahrenheit

Le degré Celsius
C'est le kelvin auquel on retire 273,15 K. Son unité est le °C. Elle est une simple translation de l'échelle absolue (« les barreaux de l’échelle » ont la même valeur donc 1°C = 1 K. Du coup s’il l’on fait une différence de température, la valeur est la même en °C qu’en K)

Le Fahrenheit
Son symbole est °F. Elle attribue une plage de 180 °F entre la température de solidification de l'eau et sa température d'ébullition. Son échelle n’est donc pas la même que les autres (ni la référence du zéro, ni les espaces entre « les barreaux de l’échelle »)

Tableau de conversion :