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La chaleur par rayonnement

La chaleur c'est quoi ?

La chaleur, c’est de l’énergie qui résulte du mouvement des particules de la matière. Il s’agit donc d’énergie cinétique qui va de pair avec la vie, même si des particules d’une matière jugée « morte » peuvent également se mouvoir et produire de la chaleur. En tous cas, tout ce qui est parfaitement froid est tout à fait inerte. Monsieur Kelvin a été le premier à constater que le «zéro absolu», température à laquelle tout mouvement de matière disparaissait, correspondait à une température de -273 °C. En établissant qu’une telle température équivalait à 0 Kelvin (K), il a élaboré son propre système de mesure de la température, basé sur le zéro absolu. La glace fond donc à une température de 273 K, tandis que l’eau bout à 373 K.

Tous ceux qui se frottent les mains pour se réchauffer savent que ce frottement produit de la chaleur. Dans la matière, la chaleur est dégagée par un frottement identique entre particules de matière en mouvement. En ce qui concerne les liquides et les gaz dont les particules se meuvent librement, la chaleur résulte de la collision fortuite de particules. Dans les solides, par contre, les particules quasiment liées les unes aux autres peuvent, rien qu’en vibrant, produire un frottement interne, et donc de la chaleur.

La combustion est l’exemple le plus typique de réaction chimique « exothermique », autrement dit d’un échange entre particules qui produit de la chaleur. Dans ce cas, la collision entre particules déclenche une véritable explosion, qui décompose les particules en fragments plus petits. Ces fragments se lient ensuite à d’autres particules, c’est-à-dire des atomes d’oxygène.

Lorsque 2 objets ont la « même » chaleur, cela signifie qu’ils ont la même température, la température représentant l’intensité de chaleur. La température permet donc de mesurer directement le mouvement interne de particules. Cependant, ces deux objets, même s’ils présentent un volume ou poids identique, ne renferment pas nécessairement la même quantité de chaleur.

L’énergie calorifique était jadis exprimée en calories, 1 calorie équivalant à la chaleur nécessaire pour augmenter de 1°C la température d’un gramme d’eau pure à 15°C, sous pression atmosphérique. Aujourd’hui, l’énergie calorifique est plutôt exprimée en Joules, 1 cal. étant égale à 4,185 Joules (J). Le Joule est également une unité de mesure du travail ou du mouvement, le pendant mécanique de la calorie.

La quantité de chaleur accumulée par deux objets de même température et de poids ou volume identique dépend de la capacité de la matière qui constitue ces objets à capter de la chaleur. Ainsi, 1 mètre cube de stéatite peut emmagasiner une chaleur équivalant à 3.000 KJ par degré Celsius supplémentaire. Pour une même augmentation de température (1.430 KJ), un mètre cube de pierre réfractaire n’emmagasine que la moitié de cette chaleur.

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