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Concept
Énergie thermique
Résumé
L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'agitation microscopique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. L'énergie thermique est une partie de l'énergie interne d'un corps. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts thermiques et jouent un rôle essentiel en thermodynamique. Ils atteignent un équilibre lorsque la température des corps est égale.
Transfert thermique
L'énergie thermique a tendance à se diffuser uniformément dans l'espace. Ce mécanisme naturel d'équilibre est un des mécanismes énoncés dans le principe zéro de la thermodynamique, qui comprend aussi l'équilibre mécanique (des pressions s'équilibrent) et l'équilibre chimique (les fluides se mélangent).
Les mécanismes de répartition de l'énergie thermique se font :
par contact direct :
la conduction thermique (transfert de l'énergie cinétique des molécules sans échange de matière) ;
la convection (échange de matière entre fluides : gaz et liquides).
La dissipation d'énergie thermique par contact se fait toujours du corps le plus chaud (celui dont la température est la plus élevée) vers le corps le plus froid, donc de façon dissymétrique par rapport au temps (elle n'est pas réversible). Ce phénomène est formalisé dans le second principe de la thermodynamique et limite les possibilités de transformer de l'énergie en travail. Il a été découvert lors de la réalisation des premiers moteurs ;
par rayonnement : au travers du vide ou de milieux transparents aux spectres lumineux et Infrarouge : émission de photons, par le phénomène appelé rayonnement du corps noir.
Lors de la mise en contact de deux corps, un échange d'énergie thermique se produit. Le point d'équilibre est atteint lorsque les deux corps ont atteint la même température. La notion d'équilibre est transitive : si un corps A est en équilibre avec B, et que ce corps B est en équilibre avec un corps C, alors A et C sont aussi en équilibre ; A, B et C ont la même température.
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