Chaleur

La chaleur désigne le mouvement de l'énergie cinétique entre un milieu et un autre ou d'une source d'énergie vers un milieu ou un objet. Ce transfert d'énergie peut se produire de trois manières : rayonnement, conduction et convection. L'unité standard de chaleur dans le Système international d'unités (SI) est la calorie (cal), qui correspond à la quantité d'énergie transférée nécessaire pour élever d'un degré Celsius la température d'un gramme d'eau liquide pure, à condition que la température de l'eau soit supérieure au point de congélation et inférieure au point d'ébullition. La kilocalorie, ou kcal, est parfois utilisée comme unité de chaleur. 1 kcal équivaut à 1000 cal. (C'est ce qu'on appelle la calorie de régime.) L'unité thermique britannique (Btu), est moins souvent utilisée. Il s'agit de la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter d'un degré Fahrenheit la température d'une livre d'eau liquide pure. Un exemple de chaleur par rayonnement est l'effet de l'énergie infrarouge (IR) lorsqu'elle frappe une surface. L'IR est un champ électromagnétique capable de transférer de l'énergie d'une source, telle qu'une cheminée, à une destination, telle que les surfaces d'une pièce. Le rayonnement ne nécessite pas de milieu intermédiaire. Il peut se produire dans le vide. Le rayonnement est la cause du réchauffement de la Terre par le soleil. La chaleur par conduction se produit lorsque deux milieux ou objets matériels sont en contact direct et que la température de l'un est supérieure à celle de l'autre. Les températures ont tendance à s'égaliser ; la conduction thermique consiste donc en un transfert d'énergie cinétique du milieu le plus chaud vers le milieu le plus froid. Un exemple de conduction thermique est celui d'un corps froid immergé dans de l'eau chaude. La chaleur par convection se produit lorsque le mouvement d'un liquide ou d'un gaz transporte l'énergie d'une région plus chaude vers une région plus froide. Un bon exemple de convection est la tendance de l'air chaud à monter et de l'air froid à descendre, égalisant la température de l'air à l'intérieur d'une pièce contenant un poêle chaud. On pense que la conduction et la convection thermique se produisent à l'intérieur de la Terre. Elles transfèrent l'énergie cinétique de l'intérieur du noyau vers l'extérieur, le manteau et la croûte. Dans cette situation, le noyau externe et le manteau se comportent comme des liquides sur de longues périodes. Voir également le tableau des unités physiques.