Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Chaleur » ?

Définition 34.1 Physique du primaire et du collège · Chapitre 34 — Chaleur et isolation

La chaleur est de l’énergie en transit, d’un corps plus chaud vers un corps plus froid. La soupe passe de la chaleur à la cuillère, le radiateur à la pièce, ta main à une boule de neige. La chaleur n’est pas une matière cachée dans les objets chauds — c’est un écoulement, et il a toujours un sens.

Une règle pour toutes les cuisines et tous les hivers : la chaleur descend la pente, du plus chaud vers le plus froid, jusqu’à ce que la pente ait disparu.
Une règle pour toutes les cuisines et tous les hivers : la chaleur descend la pente, du plus chaud vers le plus froid, jusqu’à ce que la pente ait disparu.

Exemples

Exemple 34.3 (Lire le sens de l’écoulement)

La petite cuillère dans le thé devient chaude : la chaleur a coulé du thé \to vers la cuillère. La limonade aux glaçons devient froide — attention ! Rien qui s’appellerait « froid » n’y est entré : c’est la chaleur qui a coulé hors de la limonade vers la glace, en la faisant fondre. Le froid n’est pas un écoulement ; ce n’est que le nom que nous donnons au camp du perdant. Les livres de physique disent tous « la boisson perd de la chaleur », jamais « la boisson gagne du froid ».

Exemple 34.5 (Le mystère du toboggan, résolu)

Le toboggan en métal et le banc en bois ont passé la nuit à la même température glaciale — le thermomètre l’a juré il y a longtemps. Touche-les : ta main est plus chaude que les deux, la chaleur coule donc de toi vers chacun. Mais le métal est une voie rapide — il emporte ta chaleur à toute allure, et c’est cette ruée que l’on ressent comme « glacé ». Le bois ne prend ta chaleur qu’au compte-gouttes : à peine frais. Ta peau n’a jamais mesuré la température — elle mesure la vitesse de sa propre perte de chaleur. Affaire classée, après quatre ans.

Exemple 34.9 (Le thermos)

La bouteille thermos est le chef-d’œuvre de l’isolation : une bouteille dans une bouteille, l’air entre les deux étant aspiré jusqu’à presque rien — et là où il n’y a presque pas de matière, l’écoulement de la chaleur ne trouve presque aucune voie (un tour qu’il vaut la peine de retenir : c’est le même vide qui a fait taire la sonnette sous la cloche). Ajoute des parois brillantes pour renvoyer à l’intérieur le rayonnement de la chaleur, et le chocolat chaud retrouve l’après-midi encore chaud — ou la limonade encore froide : le thermos ne connaît ni chaud ni froid, il se contente de fermer les voies, dans les deux sens.

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Définition 22.3 Physique universitaire — 1re année · Chapitre 22 — Le premier principe de la thermodynamique

La chaleur QQ est l’énergie transférée au système autrement que par un travail macroscopique — par chocs moléculaires sur une paroi (conduction), par circulation d’un fluide (convection), par rayonnement. Un thermostat est un corps assez grand pour que sa température ne change pas, quelle que soit la chaleur qu’il échange. Convention de signe dans tout l’ouvrage : WW et QQ sont reçus par le système, positifs lorsqu’ils entrent.

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