un frigo
Vu qu’il fait 38 °C à l’ombre dehors, laissez-moi vous expliquer pourquoi une solution à laquelle tout le monde a forcément déjà pensé pour se rafraîchir, ne marche pas : ouvrir son frigo en plein milieu de la pièce et attendre qu’il fasse moins chaud dans la maison.

Utiliser son frigo de cette façon ne peut pas fonctionner.

Produire du froid, c’est possible avec certains appareils, mais uniquement à l’échelle locale : si on se trouve dans le frigo et qu’on l’allume, alors oui, on verra la température baisser et donc une production de froid a lieu. Il ne faut en revanche pas oublier ce qui se passe à l’extérieur du frigo, en particulier au dos.

Au dos du frigo se trouve une grille : c’est un radiateur. Il est d’ailleurs chaud. Le frigo utilise les phénomènes de détente/compression et vaporisation/liquéfaction d’un fluide réfrigérant pour prendre toute la chaleur se trouvant dans le frigo et la rejeter dehors avec la grille.

À l’intérieur, une pompe envoie un liquide réfrigérant dans un tuyau qui parcourt les parois internes du frigo. À ce stade, un détendeur va diminuer la pression du liquide et le forcer à se vaporiser. Le changement d’état du fluide nécessite un apport de chaleur (chaleur latente de vaporisation) : cette chaleur est captée dans l’air du frigo, qui, bien que déjà frais, contient toujours quelques calories à capter.
La pompe évacue alors les gaz vers un compresseur : là, le gaz est comprimé au point de se liquéfier, et le phénomène inverse se produit. Lors de la liquéfaction d’un gaz, il faut évacuer toute la chaleur absorbée lors de l’étape de vaporisation : c’est le rôle du radiateur, de la grille.

Si vous placez votre frigo ouvert en plein milieu de la pièce, certes il fera plus frais devant, mais il fera beaucoup plus chaud derrière le frigo. Aussi, vu que toutes ces méthodes de liquéfaction/vaporisation à l’aide d’une pompe et d’un compresseur n’ont pas un rendement unitaire, vous vous retrouverez avec plus de chaleur dans la pièce à la fin qu’un début !

Ce qui peut très bien marcher par contre, est de placer la grille du frigo dehors et l’intérieur du frigo dans la maison : la chaleur est alors évacuée à l’extérieur et la maison va refroidir de l’intérieur. Mais dans ce cas, on se retrouve avec un climatiseur, qui fonctionne exactement sur ce principe.

une tasse de thé
Si vous voulez vraiment avoir moins chaud facilement, voici tout de même une solution qui marche : buvez quelque chose de chaud (soupe, thé). En buvant de l’eau chaude, votre corps va se réchauffer. La réaction à cela est la transpiration : vous vous retrouvez avec de l’eau sur la peau. Ensuite, que ce soit votre transpiration ou de l’eau, l’évaporation de cette dernière va absorber de la chaleur contenue dans votre corps.

Le bilan énergétique global consécutif à la consommation d’une boisson chaude est négatif pour votre corps : la transpiration provoquée refroidit d’avantage le corps que la boisson ne la réchauffe.

Notez cependant que ceci fonctionne uniquement quand la transpiration est possible : l’air doit être sec, sinon l’eau ne peut pas s’évaporer à cause de la saturation de l’air en eau.

La chaleur de votre corps n’a pas disparue pour autant : elle se trouve dans l’air, sous forme de vapeur d’eau. Elle sera libérée la prochaine fois que cette eau se liquéfie ou se condense. Il est donc important de bien aérer la pièce dès qu’il fait plus frais (la nuit), afin de pousser la vapeur d’eau dehors et faire en sorte que cette « libération de chaleur » ait lieu dehors (en haute altitude, par exemple, où cette chaleur va réchauffer l’air, provoquer un courant d’air ascendant et être la cause d’un orage).

images de Nestor Lacle et Laura D'Alessandro

27 commentaires

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pierrecastor wrote:

Sinon, un ventilateur, ça marche très bien aussi. ;-)

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HelloWorld wrote:

Ou alors .. carrément s'enfermer dans le frigo pour éviter de recevoir la chaleur de ce dernier :D

Sinon, merci pour l'astuce de la boisson chaude!

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Guenhwyvar wrote:

Donc pour avoir moins chaud, faut transpirer… Pas besoin de boire une boisson chaude pour ça, vu la chaleur, suffit de faire, euh… bah rien, en fait. Je suis donc continuellement en train d'avoir moins chaud o/
Et sinon, si on met de l'antitranspirant, on a du coup plus chaud que si on en met pas ?

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Le Hollandais Volant wrote:

@pierrecastor : oui, mais tu te déshydrate plus vite : le ventilateur renouvèle l’air au contact de ta peau : ainsi, l’air humide contenant la vapeur de ta transpiration laisse place à de l’air sec qui peut contenir encore de l’eau, du coup le corps transpire plus. Ça refroidit mieux, mais ça déshydrate plus.

@HelloWorld : Aussi oui ^^

@Guenhwyvar : si tu transpirait pas, tu serais plus chaud que l’air ambiant. Ce qui pose problème quand il fait plus de 37°C. Ton corps produit aussi sa propre chaleur qu’il doit évacuer quand il fait trop chaud, donc oui, tu perds constamment des calories, donc de la chaleur.

Pour l’antitranspirant, je ne sais pas. J’en utilise pas perso, mais bloquer la transpiration (qui est une réaction naturelle du corps à la chaleur) ne me semble pas bon. On se recouvre pas forcément l’intégralité du corps, mais si on le faisait je pense effectivement que ça pourrait être très mauvais oui.

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TD wrote:

La meilleure solution reste encore le largage d'ether en rase-mottes par canadair.

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1138 wrote:

Pour transpirer sans l'apport de chaleur d'une boisson chaude, il suffit de manger pimenté. C'est d'ailleurs pour ça qu'on utilise beaucoup de piments dans les pays chauds.

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seb wrote:

Est ce qu'en humidifiant l'air d'une pièce on peut la rafraichir?
Je pense par exemple à faire sécher une serviette mouillée dans la chambre 1h avant d'aller se coucher histoire de refroidir la chambre pour mieux dormir. Est ce que la serviette ne va pas absorber de la chaleur pour sécher?

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Le Hollandais Volant wrote:

@seb : si, ça marcherait. Mais tu vas également humidifier l’air, et la transpiration sera alors plus difficile et tu auras plus chaud.
Ça peut en revanche être utile pour maintenir une pièce fraîche si on aère ensuite au moment de se coucher (quand il commence à faire moins chaud dehors).

C’est d’ailleurs le principe du brumisateur, qui fonctionne bien, à condition d’aérer la pièce aussi.

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pierrecastor wrote:

@Le Hollandais Volant :

Il faut donc le combo gagnant que j'applique les jours de canicule. Un ventilateur sur la tronche doublé d'une bouteille ou d'une pinte de flotte à renouveler régulièrement. Sans ça, j'aurais déjà fondu depuis longtemps.

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

Bonjour,
est ce qu'il est possible de faire du froid SANS évacuation de chaleur, ou au moins une chaleur inférieure au froid produit ?
Car les clims réchauffe les rues et c'est embêtant....
J'ai cru comprendre que ce n'était pas possible d'absorber la chaleur sans qu'elle soit restituée ailleur mais je voudrais vérifier
Merci !

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo : en effet : la chaleur c’est quelque chose qui est là et qu’on ne peut pas supprimer.
Si elle se trouve à un endroit, elle est renvoyé ailleurs.

Le problème des clims, c’est pas tellement qu’elles déplacent de la chaleur, car tôt ou tard, la chaleur se retrouvera re-mélangé. Et c’est pas ça qui réchauffe les rues, quantitativement.
Le vrai problème, c’est que pour par exemple déplacer 500 W de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur, il faut consommer genre 200 W d’électricité, qui finissent eux-aussi dans la rue sous forme de chaleur. Au final, on a gagné 500 W de froid (donc −500 W de chaleur) et on a rejeté dehors 700 W dehors.

Ce n’est pas « mal » en soi d’utiliser une clim : après tout, un frigo c’est une clim (c’est exactement le même circuit thermodynamique derrière) et personne ne culpabilise pour ça. Et pourtant, ce que le frigo "prend" en chaleur à ton pot de confiture et à la bière qui sont au frais, il la rejette au niveau de la grille derrière : c’est pour cela que la grille est hyper-chaude.

Tu peux voir ces autres articles aussi :

https://couleur-science.eu/?d=062181--comment-fonctionne-un-climatiseur
https://couleur-science.eu/?d=5630fc--comprendre-le-coefficient-de-performance-des-pompes-a-chaleur
https://couleur-science.eu/?d=c5764f--comment-peut-fonctionner-un-moteur-thermique
https://couleur-science.eu/?d=1651ee--comment-produit-on-du-froid

Les pompes à chaleur, ce sont des clim… inversés : si la clim prend les calories dans un endroit à refroidir et les rejettent dehors (où il fait chaud), la pompe à chaleur prend les calories dehors où il fait froid et les restitue dedans (où il fait chaud). Ce n’est pas un hasard si beaucoup de clims sont réversibles : il suffit de changer le sens de circulation du fluide caloporteur, et il fonctionnera dans un mode ou dans l’autre.

Clim et pompe à chaleur utilisent un moteur pour produire une différence de température.
Un moteur thermique, lui, utilise une différence de température pour faire tourner un moteur.

D’un point de vu physique, tous ces appareils sont la même chose, juste branchés différement et avec des buts différents.

Mais dans tous les cas, il y a une chose de sûre et c’est ce que tu as dit : de la chaleur rejetée dehors, c’est de l’énergie de perdue…

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant :
Je me doutais un peux de la réponse (mais Merci pour ces explications !)
Donc finalement de toute façon de la chaleur est rejetée quelque soit le moyen de refroidissement
Pourtant un chauffage électrique va "Créer" de la chaleur !
Malheureusement l'évacuation des clims est vraiment embêtante !
De plus, en créant du froid on crée de la chaleur et ça c'est Contre productif
Est ce qu'il y aurais un moyen de "récupérer" Cette chaleur ? (La reconsommer pour autre chose ou la stocker pour ne pas la perdre afin de récupérer l'énergie de cette chaleur ou alors ne pas avoir a l'évacuer temporairement )
J'avais vu un système qui s'appelle V-tex (ça secoue des boissons pour les rafraîchir) et j'avais pensé au nitrate d'ammonium + Eau (puis réaction de séparation) mais évidemment il va falloir rejeter la chaleur quelque part....

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo : pour la création de chaleur et la non-création de froid, c'est le second principe de la thermodynamique : le principe d'entropie.

L'entropie, traduit l'évolution (de plus en plus désordonné) bec le temps.
Or, la chaleur, c'est de l'énergie désordonné (des molécules), contrairement à la vitesse, un mouvement, une rotation...

En fait, au zéro absolu, il n'y a pas de chaleur. À -50 degrés, il y'a une peu de désordre, et à +40 degrés, beaucoup plus.

Quand on utilise du pétrole (ordonné) pour le brûler, on récupère de la chaleur et du désordres (plein de CO2 et de molécules plus petites).

On libère donc de la chaleur.

Avec la clim, on déplace la chaleur.

On peut prendre un litre d'azote liquide : ça refroidira ta maison sans l'echauffer.
Mais c'est oublier qu'il a fallu un système cryogenique pour produire l'azote liquide, et c'est ce dernier qui libère plus de chaleur qu'il n'en extrait de l'azote.

La chaleur totale dans l'univers (ie : entropie) ne peut qu'augmenter. On peut la diminuer localement (dans ton frigo) et l'augmenter ailleurs (derrière le frigo), mais au total, tu auras toujours davantage de chaleur de de froid.

Par exemple, produire 50 calories de froid (ou "frigorie") produit 60 calorie de chaud (50 extrait de la pièce climatisée et 10 produit par la clim, issue de sa consommation électrique.

Pour la dissolution de nitrates d'ammonium oui, ça refroidit. Mais l'extraction de ce produit (pour une seconde utilisation va demander plus de chaleur qu'il ne produit de froid.

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seb wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo :
Je ne sais pas trop ce que ça vaut mais j'avais lu un truc qui pourrait peut être correspondre à ce que tu dis.
Le principe c'était de mettre de la cire dans les murs et de s'en servir de stockage de chaleur. Quand vient l'été, la cire fond sous la chaleur, quand vient l'hiver la cire durcie en libérant la chaleur qu'elle avait emmagasinée l'été. Il y a toujours un moment où ça libère la chaleur, mais c'est en hiver et pas en pleine canicule donc peut être un moindre mal. Ça ne génère pas de froid à proprement parlé, mais la chaleur consommée par la cire pour fondre ne réchauffera pas le bâtiment.

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Le Hollandais Volant wrote:

@seb : ça devrait marcher, oui !

L'idée étant que l'on a l'équation suivante :

Liquide = solide + énergie.

Donc en été, la cire solide absorbe la chaleur et fond (tout en gardant la même température : la chaleur sert uniquement au changement d'état). En hiver, la cire se solidifie et relâche, comme tu dis, toute l'énergie.

L'idée de la cire dans les murs, je ne connaissais pas, mais je connais l'idée d'une table avec ce système.
on peut utiliser la cire, du gallium ou divers solutions sur saturées, comme dans les chaufferette de poche.

Le mieux, sans aller jusqu'au changement d'état, c'est d'avoir une grande masse d'eau isolé sous le jardin ou dans la cave, et d'utiliser une pompe à chaleur, été comme hiver : en été, il pompe de la chaleur dand l'eau, et en hiver, il la récupère.

L'idée d'utiliser de l'eau tient du fait que l'eau a une très forte capacité thermique : augmenter de l'eau ne serait-ce que d'un seul degré demande beaucoup de chaleur (notez bien la différence entre chaleur et température), plus que l'acier ou la brique !

Certains le font, et vivent en totale indépendance énergétique grâce à une somme de plein d'astuces comme ça (perso je suis convaincu de l'idée de l'eau) : seuls 20 m3 d'eau devraient couvrir (théoriquement) le chauffage d'une maison durant 2~3 mois hivernaux, voir là : https://lehollandaisvolant.net/?mode=links&id=20180612174701

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant :

@seb :
Donc, si j'ai bien compris il est IMPOSSIBLE de faire du froid sans rejeter une quantité équivalente de chaleur ?
Une autre question
Du coup, quand on fait marcher n'importe quel appareil électrique ça rejette de la chaleur ? (Donc quand je fais marcher un appareil de 50Wh cela rejette systématiquement 50 Wh de chaleur ?)
Concernant la cire, ça devrais être utilisé dans toute les maisons afin de réduire les émissions de CO2 !

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo :

Donc, si j'ai bien compris il est IMPOSSIBLE de faire du froid sans rejeter une quantité équivalente de chaleur ?

Exact !

Ce que nous ressentons comme « froid » n’est qu’une absence de chaleur. Si on veut qu’un objet devienne froid, il faut en en retirer la chaleur, et cette chaleur doit être rejeté ailleurs.

Du coup, quand on fait marcher n'importe quel appareil électrique ça rejette de la chaleur ?

Oui, car les appareils ne sont pas « parfaits ». Il y a toujours une petite partie de l’énergie qui est perdue. Dans les appareils électriques, c’est l’effet Joule : tous les appareils électriques chauffent, y compris ton chargeur de téléphone, ta télé ou ton ordinateur.

(Donc quand je fais marcher un appareil de 50Wh cela rejette systématiquement 50 Wh de chaleur ?)

Pas forcément.
Si tu utilises un moteur électrique, pour soulever 1 kilo de briques, alors une partie de l’énergie est stockée sous forme d’énergie potentielle avec l’élévation d’altitude des briques.

La le moteur va consommer, disons, 50 Wh, et le kilo de briques aura gagné 25 Wh. Le reste sera partie sous forme de chaleur, car le moteur chauffe.

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant :
Ah je comprends mieux, mais du coup, si on peux pas "créer" du froid sans évacuer de chaleur, Pourquoi on peux créer de la chaleur sans rejeter de froid? (Combustion chauffage électrique etc)
Pour les 25 Wh de perdus, c'est dommage, il faudrais les récupérer (on pourrais le faire avec une sonde a effet peltier mais ça a un rendement de 8%)

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo : tout simplement parce qu'on peut créé de la chaleur à partir d'autre forme d'énergie, mais qu'il est impossible de la détruire (et former du froid). On peut simplement la déplacer (et c'est ce sue fait une clim, un frigo, une sonde peltier...).

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant : Donc lorsque on fait fonctionner un moteur thermique (par exemple) il ne "consomme" pas la chaleur créé, elle n'est jamais détruite ?
La clim ça rejette la chaleur a l'extérieur

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo : exact! La chaleur n'est pas disparue, elle s'est juste déplacée, et a déplacé un piston (celui du moteur) par la même occasion.

Toys les moteurs thermique, aussi bien celui d'une voiture, le moteur Stirling, celui à vapeur... fonctionne grâce à un transfert de chaleur plutôt qu'une source de chaleur.

Le moteur dispose d'une région chaude et d'une région froide (température ambiante). La chaleur se déplace de l'un à l'autre et fait tourner le moteur durant ce processus.

Mais une fois que la chaleur atteint la partie froide, il faut l'évacuer pour qu'elle reste froide. Autrement le moteur s'arrête.

La clim n'est qu'un moteur inversé. Le moteur, on chauffe/refroidit une partie et on obtient un travail mécanique. La clim, on force le moteur à tourner avec un autre moteur (électrique par exemple) et on obtient une partie chaude et une partie froide. Pour la clim, on profite de la partie froide (la partie chaude ne nous intéresse pas).

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

Mais j'ai vu qu'il existe une "éponge a chaleur" (Ti3O5) Qui peux absorber la chaleur et la restituer plus tard (quelle est sa densité énergétique?)
Il existe aussi des "évaporateurs" ou "rafraîchisseurs" qui font évaporer de l'eau pour faire du froid mais en fait ça marche pas car il s'agit juste de faire passer l'air par un tissus imbibé d'eau (y a des pubs pour ces trucs là avec la canicule)

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo : En effet, mais ces « éponges à chaleur » ne font toujours pas disparaître la chaleur : la chaleur est toujours là, quelque part. Pas forcément sous forme de température (ça peut être de chaleur la chaleur latente).

Les évaporateurs prennent de l’eau liquide, y ajoutent la chaleur de l’air et la transforment en vapeur. La chaleur permet dont de faire passer l’eau liquide à l’état de vapeur (le liquide et la vapeur sont alors à la même température, seule l’état change). La chaleur étant retirée de l’air, ce dernier est plus frais. C’est le principe de la transpiration : le corps met de l’eau sur la peau et cette eau se vaporise, en emportant la chaleur avec elle. Le corps s’en retrouve refroidie.

Mais là, de nouveau, la chaleur n’est pas supprimée. Quand la vapeur ira se liquéfier/condenser quelque part, la chaleur sera libérée.

Ah et ces outils fonctionnent bien un moment, mais pas tout le temps : quand l’air devient saturé en vapeur, l’évaporation n’aura plus lieue du tout et l’évaporateur ne remplira plus son rôle.

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant : L'éponge a chaleur c'est bien pour stocker de la Chaleur !
Concernant les rafraîchisseur d'air, ils "bloquent" la transpiration d'après ce que j'ai vu et du coup on a encore plus chaud.....

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Tu perds ton temps à lire mon pseudo wrote:

@Le Hollandais Volant :
Question
Est ce qu'il serais possible de transformer la chaleur en autre chose en l'évacuant ? (Par exemple, transformer la chaleur en lumière)
Dans le sens ou la chaleur se transforme complètement et ne fait pas que "passer" comme avec un moteur thermique
Autre chose, un truc que j'ai pas compris, lorsque on fait passer de l'eau sur une roue (un peux comme un système hydraulique) l'eau perds de sa vitesse, donc lorsque l'on fait passer de la chaleur dans un moteur thermique, la chaleur perds de son énergie ?

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Le Hollandais Volant wrote:

@Tu perds ton temps à lire mon pseudo :

Est ce qu'il serais possible de transformer la chaleur en autre chose en l'évacuant ? (Par exemple, transformer la chaleur en lumière)

Une bougie fait ça : la chaleur (issue de la combustion) chauffe les particules de suie dans la flamme, et ces dernières brillent alors par rayonnement thermique (voir là).

Autrement, une clim, c’est un système alimenté qui évacue la chaleur.
Inversement, un moteur thermique, et plus particulièrement le moteur de Stirling, déplacement de la chaleur et produisent un mouvement, donc un travail mécanique.

Après, rien n’empêche de relier ce moteur à un alternateur et de produire du courant électrique.

Cela dit, il y a plus direct : le module Peltier, qui, quand on chauffe un côté et qu’on refroidit l’autre côté, produit un courant électrique. C’est juste un composant électrique (thermoélectrique, en fait).

Le fonctionnement est expliqué en détail dans le lien, mais en soit c’est toujours la différence de température qui produit le courant. Quand on met un objet froid et un objet chaud en contact, la température tend à s’équilibrer : de la chaleur se propage du corps chaud vers le corps froid, et ce déplacement de chaleur peut produire un travail.
Il n’y a rien de matériel qui se déplace (pas d’atomes ou d’électrons), mais on peut tout de même obtenir un travail (électrique, mécanique…).

Pour un éventuel phénomène lumineux, je n’ai pas d’exemple en tête, mais cela ne pose de problème en soi : si on sait obtenir de l’électricité, on branche une lampe ou une LED et on a de la lumière.

Par contre, dans tous les cas, la chaleur ne fera que passer, comme tu dis. C’est bien ce passage qui produira un travail, et non pas la chaleur elle-même. Si tu as 10 joules de chaleur au début, tu auras toujours 10 jours (au moins) à la fin. L’énergie obtenue est tirée uniquement de la différence de chaleur initiale (le fait d’avoir un objet très froid d’un côté et un objet très chaud de l’autre).

En fait c’est comme un barrage hydroélectrique : ce n’est pas l’eau qui se transforme en électricité. C’est le déplacement de l’eau.
Car une fois que toute l’eau est en bas, tu ne peux plus obtenir d’électricité.

Il faudrait la pomper en haut.
Dans le cas de la chaleur, pour obtenir un côté très chaud et un côté très froid à partir de deux côtés tièdes, on utilise une pompe aussi : une pompe à chaleur (dont le nom est très explicité, mais dont j’espère que tu commences à comprendre l’origine :) ).

Autre chose, un truc que j'ai pas compris, lorsque on fait passer de l'eau sur une roue (un peux comme un système hydraulique) l'eau perds de sa vitesse, donc lorsque l'on fait passer de la chaleur dans un moteur thermique, la chaleur perds de son énergie ?

La chaleur est de l’énergie. C’est juste que la chaleur est une forme d’énergie.

PAr contre, là, tu mets le doigt sur ce qu’on appelle l’entropie : un concept plus avancé de la thermodynamique.

Quand on un côté chaud et un côté froid, le moteur peut tourner. Mais une fois que les deux côtés sont stabilisés, alors plus rien ne tourne : la chaleur s’est répandue uniformément et il n’y a plus d’écoulement de chaleur.
On dit que l’entropie du système est maximal.

Et quand l’entropie du système est maximal, plus rien ne bouge : il n’y a plus aucune énergie extractible du système (un moteur ne peut pas tourner s’il est entièrement tiède).

Concernant l’entropie, je te renvoie vers la très bonne (comme d’hab) vidéo de Science Étonnante, parue il y a quelques jours : https://www.youtube.com/watch?v=2Z9p_I3hhUc


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