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Énergie calorifique

Énergie calorifique

L'énergie thermique est la forme d'énergie que possède tout corps dont la température est supérieure au zéro absolu. Macroscopiquement, l'énergie thermique est une quantité importante et la quantité d'énergie que possède un corps est proportionnelle à la température.

Selon le second principe de la thermodynamique, il est considéré comme une forme d'énergie dégradée car toute l'énergie thermique ne peut être convertie en énergie mécanique. En revanche, toute autre forme d'énergie a le potentiel de devenir plus ou moins spontanément une énergie thermique (telle que l'énergie mécanique par friction, l'énergie électromagnétique par absorption de rayonnement ou de l'énergie électrique par dissipation résistive).

Interprétation microscopique de l'énergie thermique

La somme de l'énergie cinétique associée aux oscillations ou du mouvement des molécules qui constituent un corps et de l'énergie potentielle due à leur position mutuelle constitue l'énergie interne. L'énergie cinétique moyenne E c de toutes les molécules prises seules constitue l'énergie thermique. Au niveau microscopique, l'énergie cinétique moyenne E c des molécules du système prend en compte les mouvements de translation, de rotation et de vibration des molécules. La température augmente avec l'augmentation de l'énergie cinétique moyenne.

Toutes les substances sont composées de molécules. Ces molécules sont liées entre elles par des forces intramoléculaires d'intensité plus ou moins grande. Dans les solides, les molécules ne sont pas immobiles dans l'espace mais oscillent autour de leur position d'équilibre. Par conséquent, ils sont en constante agitation. Cependant, les liens assez forts les maintiennent ensemble, donc leur structure est indéformable: en fait, tous les solides ont leur propre forme et leur propre volume.

L'oscillation des molécules est plus ou moins grande selon la quantité d'énergie thermique qu'un corps possède. Pour les hautes températures, les oscillations sont plus larges, tandis qu'à basses températures, elles correspondent à des oscillations plus faibles. Ce fait explique comment la résistance électrique des substances augmente lorsque la température augmente: à des températures plus élevées, les oscillations d'amplitude sont supérieures aux molécules (ou atomes) pour lesquelles les charges responsables de la conduction électrique ont plus de difficultés à traverser le matériau.

Dans les liquides, les molécules sont liées par des forces plus faibles et, pour cette raison, un liquide n'a pas sa propre forme.

Dans le gaz des molécules, ils jouissent d'une extrême liberté de mouvement. Ils se déplacent de manière très chaotique et informelle à mesure que la température du gaz augmente.

Production d'énergie thermique

L'énergie thermique peut être produite en grande quantité simplement par des réactions chimiques de combustion, ou par des réactions nucléaires, ou même par le passage d'un courant électrique à travers un câble caractérisé par une résistance définie et supérieure à 0 donnée par la composition du matériau qu'il conduit (c'est-à-dire par effet Joule), comme cela se produit dans les résistances électriques et tous les appareils qui chauffent l'environnement (lave-linge, four électrique, etc.). Il y a deux sources naturelles d'énergie thermique: le soleil et le sous-sol.

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Dernier examen: 2 octobre 2018

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