Comment la matière transfère-t-elle l'énergie thermique?
La matière transférera l'énergie thermique de l'une des trois manières: par la conduction, la convection et le rayonnement.Lorsque deux objets de températures différentes sont assemblés, les objets s'efforceront d'atteindre l'équilibre thermique.Autrement dit, la chaleur sera transférée de la concentration plus élevée à la concentration plus faible - du chaud au froid.En d'autres termes, l'objet plus chaud transférera la chaleur vers l'objet plus frais jusqu'à ce que les deux objets aient la même température.Une fois que les objets atteignent l'équilibre, ils auront tendance à y rester à moins qu'il y ait une sorte de changement externe.
Les molécules d'un objet avec une énergie thermique plus élevée vibrent plus rapidement qu'un objet à faible énergie thermique.Les molécules mobiles peuvent ensuite se heurter à d'autres molécules, ce qui les fait se déplacer à mesure que l'énergie est transférée.La conduction est ce qui se passe lorsque les objets transfèrent l'énergie thermique par des molécules qui se heurtent les uns contre les autres.Cela peut être vu lorsqu'une cuillère en métal est trempée dans du thé chaud.Les molécules du thé vibrent contre les molécules de la cuillère, provoquant l'accélération des molécules et provoquant la réchauffement de la cuillère.
Une autre façon de transférer l'énergie thermique est la convection.La convection concerne la chaleur en cours de transfert par le mouvement des fluides.Il existe deux types de convection: la convection naturelle et forcée.La convection forcée utilise des objets comme une pompe ou un ventilateur pour déplacer les fluides et transférer la chaleur.Des exemples de convection forcée comprennent les fours à convection et les systèmes de radiateur de chaleur fluide.
La convection naturelle se produit lorsqu'un liquide a deux températures différentes, provoquant des densités différentes.Un exemple de convection naturelle est l'eau chauffée sur un poêle.La chaleur du poêle chauffe le fond de l'eau, ce qui fait vibrer les molécules plus rapidement.Lorsque les molécules vibrent, elles se dilatent et perdent la densité, provoquant une augmentation de l'eau plus chaude et de l'eau plus froide.L'eau plus froide se réchauffera ensuite et s'élèvera au sommet.Le courant circulaire que ce processus produit est appelé courant de convection et est responsable de nombreux aspects de la météo.
La dernière méthode que le monde utilise pour transférer l'énergie thermique est le rayonnement.Avec le rayonnement, les objets peuvent transférer l'énergie thermique à travers un vide.C'est le transfert de chaleur de type par lequel le soleil réchauffe la terre.Dans ce processus, l'énergie thermique est transférée sous forme de rayons infrarouges.Bien que l'énergie thermique puisse être transférée par rayonnement, nous ressentons la chaleur lorsque les rayons infrarouges frappent un objet, comme l'air, et faisons bouger les molécules plus rapidement, chauffant ainsi.