L’énergie thermique va du chaud vers le froid — Physique, 11–13 ans
Les différences de température font se répartir l’énergie thermique jusqu’à ce que les objets et leur environnement aient des températures plus proches.
Du chaud vers le froid
L’énergie thermique se déplace lorsque deux objets ont des températures différentes. Elle va naturellement de l’objet le plus chaud vers le plus froid, et non l’inverse. Une tasse chaude réchauffe les mains, tandis qu’un glaçon refroidit une boisson, jusqu’à ce que l’écart de température diminue.
Pourquoi une boisson refroidit-elle ?
Il fallait expliquer pourquoi les aliments chauds refroidissent et pourquoi les maisons perdent leur chaleur en hiver. L’idée essentielle est que la température n’est pas une substance qui s’échappe : les particules en mouvement transfèrent l’énergie par contact, par des fluides en mouvement ou par rayonnement. L’isolation ralentit ces transferts.
Une cuillère métallique dans la soupe
Place une cuillère en métal dans une soupe à 80 °C en laissant le manche dehors. D’abord, l’extrémité dans la soupe reçoit de l’énergie du liquide chaud. Ensuite, cette énergie traverse le métal vers les parties plus froides de la cuillère. Enfin, le manche devient chaud ; le retirer ou utiliser du bois réduit le transfert vers la main.
Le froid n’entre pas dans les objets
Il est compréhensible de dire que de l’air froid entre dans une boisson, car nous parlons souvent du froid comme d’une chose. En physique, l’énergie thermique quitte la boisson plus chaude et va vers l’environnement plus froid. Un réfrigérateur ne crée pas le froid : il retire de l’énergie thermique de son intérieur.
Garder les maisons chaudes
Le transfert thermique explique les manteaux, les gants de cuisine, le double vitrage et l’isolation des murs. La laine et l’air emprisonné ralentissent la perte d’énergie du corps, tandis qu’une casserole métallique transfère rapidement l’énergie aux aliments. Les ingénieurs choisissent les matériaux selon qu’ils veulent accélérer ou ralentir le transfert thermique.
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