Salut.

Article intéressant, mais je trouve qu'il tourne autour du pot à essayer de paraphraser la notion thermodynamique d'enthalpie, qui est, à pression constante, la quantité de chaleur que peut emmagasiner un corps.

Bonjour, encore un excellent article. J’aime cette approche physique de phénomènes du quotidien :) Je t’encourage vivement à en faire plus.

@Bleiddwn : ah oui pas faux… J’y ait pas pensé, mais ça aurait surchargé de notions après.

@Gloorian : j’ai quelques articles à rédiger, comme « c’est quoi le feu ? » ou comment faire de la science à la maison.

Si vous avez des questions comme ça, je peux en faire un article aussi :).
Je ferais un « ask me anything » ici un jour, pour découvrir des questions.

Le “c’est quoi le feu” semble intéressant :)

Marrant, c'est le même parallèle que la vitesse avec la "quantité de mouvement".
Une poussière à 200 km/h vs une boule de bowling à 2 km/h ...

@Arfy : on raisonne plutôt sur l'énergie cinétique (T = m × v²).

Pour revenir sur l'article, en effet, ce n'est pas forcément la température qui compte. Ainsi, le cœur du Soleil et sa couronne ont la même température : environ 15 millions de degrés Celsius. Pourtant, se trouver dans la couronne est complètement inoffensif : il y a tellement peu de matière qu'on ne sentirait rien. De même pour l'atmosphère terrestre : à plusieurs centaines de kilomètres d'altitude, il fait plusieurs milliers de degrés, mais là encore, il y a trop peu de particules pour ressentir quoi que ce soit.

En fait, la température c'est l'agitation des particules. Lorsqu'il y a beaucoup d'espace, elles vont vite car il n'y a aucun obstacle. Mais la température étant fonction de l'énergie cinétique, elle est élevée. Être touché par un atome d'une température vraiment très élevée n'a aucune conséquence. Par contre, lorsqu'il y a beaucoup de matière (dans l'eau, l'air ou dans une étoile), pour que les particules atteignent une grande vitesse (donc une grande température), il faut bien plus d'énergie pour mettre en mouvement toutes les particules : on va donc se brûler.

@Arfy : assez oui :)

Plus impressionnant, il y a les Zetta-particules : des particules qui ont l’énergie d’une balle de tennis entière (imagines un seul instant la concentration d’énergie que ça doit avoir, perso je trouve ça fantastique).

Mais après, la comparaison devient foireuse : un ballon de foot a peut-être grosso-modo la même énergie qu’une balle de fusil, seulement la balle de fusil te traverse alors que le ballon de foot ne peut pas à cause de la taille.

@TD : il y a plusieurs définitions de température après (thermodynamique, cinétique, etc.).

Dans la pièce où tu es, une molécule de dioxygène se déplace à environ 1700 km/h, mais sur des distances de l’ordre de quelques nanomètres.

Et la température, c'est quoi ?

Comme Bleiddwn : C'est long pour pas grand chose.
«la température et la chaleur ne sont pas la même chose.» Ça aurait presque suffit :Þ
Après les exemples sont sympas. Un autre lié :
tu trempes ta main droite dans un saladier rempli de glaçon, la gauche tu la fais chauffer (radiateur, sèche-cheveux…)
Puis tu trempes tes deux mains dans de l'eau tiède, t'as pas la même sensation de chaleur pour une même température.

Sinon, t'as quelques typos, genre «avec l’eau bouillant que»

Donc si on irait à une très grande vitesse, notre température chuterais puisque moins de mouvement au sein de la matière ? Sinon l'orloge dans l'avion n'aurait pas eu de décallage avec celle au sol non ?

Si notre temperature baisse quand on va très très vite, comment aller encore plus vite en bougeant de moins en moins ?

@qwerty :

La température est l’agitation de l’atome. C’est sa vitesse de vibration au sein de la structure solide qui la contient, ou bien sa vitesse de déplacement dans un gaz.

@sensini42 : Je veux quand même trouver des exemples que Michu puisse comprendre.
Je ne peux pas juste dire que la chaleur et la température sont différentes : ça ne sert à rien pour celui qui veut comprendre la science.
S’il y a deux terminologies différentes, c’est que ce sont déjà des choses différentes.



@didi junior :

Donc si on irait à une très grande vitesse, notre température chuterais puisque moins de mouvement au sein de la matière ? Sinon l'orloge dans l'avion n'aurait pas eu de décallage avec celle au sol non ?

La vitesse de déplacement n’a rien à avoir avec la température (ou alors je n’ai pas vu ça en cours, donc ça doit être de niveau master de physique ou plus).

L’horloge atomique dans un avion est ralentie, mais ce sont les effets de la relativité (restreinte et générale).

Quand je dis que la matière vibre, je parle des atomes.
Ces derniers vibrent autour de leur position d’équilibre dans un solide.
Dans un liquide et un gaz, ils se déplacent comme des gens dans une foule très dense : ils se font bousculer dans tous les sens et par tous les autres atomes.

Dans la foule, la haute température serait un foule où tout le monde est énervé et pressé. Une basse température serait une foule où tout le monde est ligoté debout et peine à bouger.

Voici deux images qui illustrent le concept :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/Translational_motion.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/Thermally_Agitated_Molecule.gif

La première montre des particules qui bougent, qui s'entrechoquent plus ou moins vite. C'est, comme Timo disait, les gens énervés de la foule. Tout va vite, il y a beaucoup d'énergie cinétique : il fait chaud.

La deuxième image est une molécule qui vibre. Ça pourrait être n'importe quelle structure où des particules sont liées (cristal, objet quelconque). Plus la fréquence est élevée, plus il fait chaud.

Lorsque tout est immobile, la température n'est pourtant pas de 0 kelvins, car la seule présence de matière induit une température car il y a toujours un peu d'énergie dans le système. 0 K = pas de matière.

@Le Hollandais Volant : c'est pas niveau master, il s'agit de physique statistique dont les bases sont vues généralement en L3.

@TD : à vrai dire je parlais de ça :

Donc si on irait à une très grande vitesse, notre température chuterais puisque moins de mouvement au sein de la matière ?

Je pensais qu’il y avait un truc que j’avais loupé : tout comme la vitesse influe sur l’écoulement du temps, il y a peut-être quelque chose de similaire avec la température.

Soit c’est effectivement ça et j’apprends un truc, soit je suis perdu.

Comme la température est un mouvement, il y a forcément une vitesse et donc on devrait pouvoir y appliquer la relativité. Je ne vois aucune raison, a priori et avec mes connaissances actuelles, qui pourrait faire penser le contraire. Ce serait intéressant de voir s'il existe une température maximale.

Autre aspect laissé de coté par cet article : la "capacité calorifique". Ce qui se traduit autrement en "aptitude à échanger de l'énergie".

Ainsi, à température égale, un morceau de métal a plus de chances qu'un morceau de bois de vous bruler parce que le métal est plus apte à échanger de l'énergie (avec votre peau). Vous savez, les gens qui marchent sur des braises ? Bon, bien sûr il y a la cendre qui isole un peu aussi... mais même si vous mettez la même cendre par dessus un chemin en plaques d'aluminium, il y aura beaucoup moins de monde à réussir la traversée et il va falloir appeler le SAMU.

@TD : ah, oui vu comme ça.

@Erik : pas sûr que ce soit la capacité calorifique dont tu parles, mais plutôt de la conductivité thermique.

Du cuivre, de l’alu même, a une excellente conductivité thermique. Par contre, de la brique et l’eau une grande capacité calorifique, beaucoup plus grande que celle des métaux).

La conductivité, traduit à peu près le temps que met un corps à se mettre en tout point à la même température.
La capacité, c’est la quantité de chaleur qu’il faut fournir pour augmenter la température d’un degré Celsius

Pour exemples :
La capacité thermique (en Joule par kelvin par kilogramme) est de :
– 4185 pour l’eau
– 380 pour le cuivre
– 1000 à 3000 pour le bois (source)).

La conductivité (en Watt par mètre par kelvin) :
– cuivre : 390
– eau : 0,6
– bois de chêne : 0,16 (source)

On peut donc comparer le bois et le cuivre : le cuivre a une meilleur conduction que le bois (d’un facteur 2500), mais le bois a une meilleure capacité thermique (d’un facteur 3 à 8).

Si on met le doigt sur du bois à 100°C, on sentira le chaud un peu puis plus du tout (le bloc contient peut-être plus de chaleur que le bloc de cuivre (supposé de même masse), mais il ne peut pas l’envoyer dans le doigt).
Si on met le doigt sur le cuivre à 100°C, on sentira le chaud très longtemps : peut-être qu’il n’y a pas autant de chaleur dans le cuivre, mais le "peu" qu’il y a sera envoyé dans le doigt pour le brûler.

@TD :
Juste un rappel pour t'éclairer.
La théorie de la relativité vaut uniquement à l'échelle macroscopique (étoiles, planètes, galaxies, ...).
A l'échelle microscopique, c'est la physique quantique qui prend le relais.
En attendant la théorie du Tout ... Mais c'est une autre histoire ...

@quaddan : c'est tout à fait exact. Peut-on faire des calculs intéressants en appliquant la physique quantique à la température ?

Un blog très intéressant ! Merci pour cette découverte du jour, Bien à vous.

Tout d'abord j'adore ce que vous faites...cet approche aussi simplifiée que possible pour expliquer des phénomènes qui ne le sont pas ! ca demande du travail !

Concernant, la chaleur et la température , quand vous dites un corps a 80°C contient plus de chaleur qu'un corps à 10°C..cela me conduit me poser des question sur ca car

Une quantité de chaleur est évalué à partir d'une différence de température( ou bien d'enthalpie), et du coup on se brule en recevant de l'eau bouillante car notre main ne dépasse pas les 40°C à sa surface (pour les plus fiévreux ^^), et du coup la quantité de chaleur reçue est conséquente.

Et donc..ne faudrait-il pas cosidérer deux températures (ou bien deux enthalpies) avant de parler de chaleur (échangée) ?

@azerty : En effet !

La notion de chaleur d’un point de vue de la perception sensorielle est difficile à quantifier. Une chose est sure cependant, c’est que comme tu dis, les transferts de chaleurs se font toujours du corps chaud au corps froid, avec d’autant de « vigueur » que la différence de température est grande.
Si tu mets deux corps de même température en contact, il n’y aura aucun transfert de chaleur…

… à part pour les réactions incluant de la chaleur latente ou des réactions endo- ou exo-thermique. Je crois que c’est le nitrate d'ammonium qui quand on le dissout dans l’eau finit par refroidir l’eau de façon très importante (le sel de table aussi, mais c’est moins marqué).
Dans ce cas là, c’est effectivement une question purement d’enthalpie (et d’entropie) : si c’est endothermique, alors il y a une absorption de chaleur, donc d’énergie : l’état énergétique du système est donc plus haut à la fin qu’au début, et la réaction n’est produite que par une hausse de l’entropie, qui surpasse alors la volonté des éléments à aller vers un niveau énergétique plus bas.

Merci bien c'est magnifique sujet vraiment j'ai bien comprendre la différence entre eux
que LA CHALEUR c'est la quantité d 'energie thermique contennue dans un corps .LA TEMPERATURE est l'agitation de l'atome autrement dit c'est la vitesse de vibration

@Hafid smail : oui !

De plus, les deux sont liés souvent mais pas toujours.

Bonjour,
Votre site est vraiment super. Vos articles expliquent clairement des choses normalement incompréhensibles ! J'aime particulièrement vos exemples qui piquent la curiosité. Les quelques articles que j'ai lus et réutilisés en cours ont impressionnés ma prof et mes camarades. Je compte aussi m'en servir pour mon TPE. Moi qui d'habitude n'aime pas la physique parce que j'ai beaucoup de mal, j'ai tout compris ! Merci beaucoup, c'est super ce que vous faites, ne vous arrêtez surtout pas. :)
NS

@NS : Merci !

N’hésites pas à regarder dans les autres articles : peut-être tu trouveras d’autres infos pour tes cours et tes TPE :)

Bonjour,
Du coup, est-ce que c'est la chaleur qui influe sur la température ? Ou l'inverse ? Et peut-on dire que la chaleur est un facteur qui influe sur les changements d'état

@NS : La température influe toujours sur la chaleur. Mais la chaleur n’influe pas toujours sur la température.
Si tu prends un glaçon à 0 °C, alors tu peux apporter de la chaleur : il va fondre mais restera à 0 °C tant qu’il ne sera pas fondu.

La chaleur est responsable du changement d’état oui, dans les cas simples. Dans des cas particuliers (surfusion, surchauffe, sur-saturation) on voir un système continuer à recevoir de la chaleur sans changer d’état (l’eau peut ainsi dans certaines conditions rester liquide à 120 °C, ou liquide à −15 °C).

"l’eau peut ainsi dans certaines conditions rester liquide à 120 °C, ou liquide à −15 °C"
Ah bon ?! Et comment s'appelle ce "non changement d'état" ou "non phénomène"? Je pourrai faire quelques recherches :)

@NS : Quand l’eau reste liquide en dessous de 0 °C, c’est la sur-fusion (l’eau est "sur-fondue"). C’est ce qui se passe avec les bouteilles de bière (ou d’eau) qui gèlent à la demande : https://www.youtube.com/watch?v=W0fURJg-K0A
C’est amusant pour épater la galerie.
Tu peux essayer ça chez toi, avec une petite bouteille d’eau et le compartiment à glace du frigo : laisse la bouteille d’eau durant 1 h et essayes. Ça demande que l’eau soit manipulée avec précaution : le moindre choc déclenche le gel.

L’eau qui reste liquide au dessus de 100 °C, c’est la sur-chauffe et c’est dangereux.
De l’eau mise au micro-onde n’est pas remuée car il n’y a pas de convection (l’eau étant chauffée uniformément). Si l’eau est particulièrement pure (eau distillée), elle continue de chauffer sans bouillir à cause de l’absence de mouvement et d’impuretés.

Là où ça devient très dangereux, c’est quand on sort l’eau du four : le moindre choc, ou la moindre impuretés (cuillère, sucre, lait…) peut le faire bouillir d’un coup, projetant de l’eau bouillante partout : https://www.youtube.com/watch?v=1_OXM4mr_i0 .
Il ne faut jamais mettre de l’eau au micro-onde. Faites chauffer du café, du lait, du thé, mais pas de l’eau "nue".

Ça suffira -18°C?

@NS : oui, mais je pense que c’est trop.

Si tu peux être entre 0 °C et −5 °C ça serait mieux.
Typiquement un compartiment à glace du réfrigérateur.

Le congélateur est trop fort. Tu peux essayer, mais ça sera plus difficile : essaye en laissant la bouteille durant 10 minutes, puis 20 minutes, puis 30 minutes… pour voir combien de temps il faut pour la geler.

Ah oui : j’ai oublié de dire, mais la bouteille d’eau doit être remplie à environ 1/3. Et n’utilises pas de bouteille en verre ! Si elle éclate, c’est dangereux.

Est-ce que je dois fermer la bouteille ? Est-ce qu'il y a d'autres précautions à prendre ? Je ne veux vraiment pas que ça explose... :)

@NS : Si tu couche la bouteille et qu’elle est remplie à ~1/3, tu peux mettre le bouchon.

Le risque vient de la glace : la glace occupe un plus grand volume que l’eau. Si la bouteille gèle, alors la glace va exercer une pression sur la bouteille qui peut se briser. Si c’est une bouteille en plastique ce n’est pas grave, mais une bouteille en verre peut faire quelques dégâts.
En remplissant la bouteille à 1/3, et en la couchant, même si l’eau devient de la glace, elle peut monter dans la bouteille et avoir assez d’espace.

Ça n'a pas totalement marché. J'ai laissé une heure à -5°C et uniquement la surface de l'eau s'est gelée. J'ai ensuite ouvert et tapé brusquement la bouteille sur la table et à part m'éclabousser un peu ça n'a rien fait... Dommage...

@NS : L’eau avait gelé avant de sortir la bouteille ?
Il se peut aussi que l’eau ne soit pas assez pure, ou que la bouteille ne convienne pas.
Il faut que l’eau soit totalement liquide au moment de la sorti du congélateur.


Je viens d’essayer ici, ça a marché. J’ai pourtant laissé la bouteille durant 3 ou 4 heures dans le compartiment à glace (−3°C).

La surface contre la bouteille (c'est difficile à expliquer) avait gelé. C'était comme une ligne. Je n'avais laissé qu'une heure. Je vais réessayer et je vous tiens au courant.

La chaleur et la température peuvent créer un changement d'état mais est-ce qu'elles peuvent modifier un changement d'état?

@NS : Que veux-tu dire par là ?

Un changement d'état est un passage d'un état à un autre. La solidification et la fusion par exemple sont des changements d'état causés par la chaleur et la température. Donc la chaleur et la température sont des "causes". Est-ce que elles peuvent être des "causes de causes"? (c'est compliqué à expliquer) Est-ce qu'elles (chaleur et température) peuvent être à l'origine d'un changement d'état deja dû à la chaleur et la température ?

Au fait, je laisse tomber l'expérience, j'ai dû essayer au moins 5 fois aujourd'hui et je n'obtiens jamais le résultat attendu... Ce n'est pas grave, je me contenterai de la vidéo mais merci quand même. Je referai l'expérience dans un (sans doute lointain) futur (les prochaines vacances^^)

@NS : Je ne comprends pas vraiment. Tu ferais quoi comme expérience pour essayer ça ?

Un changement d’état (disons la solidification) a lieu si la chaleur d’un corps (l’eau par exemple) est insuffisante pour la maintenir au dessus de sa température de fusion. À ce moment là, l’eau se met à geler.
Pour les changements d’état dans l’autre sens, il a lieu si la chaleur d’un corps est suffisant pour permettre ce changement d’état. L’eau fond si l’apport de chaleur extérieur lui permet de fondre.

@NS : pour l’expérience, ça dépend de l’eau. Si l’eau du robinet ne fonctionne pas, c’est qu’elle est trop forte en calcaire ou minéraux. L’eau chez moi est faiblement calcaire.
Si tu en as, essayes avec de l’eau déminéralisée (trouvable dans le commerce) ou de l’eau distillée (trouvable dans un labo).
Autrement, attends qui tu sois ailleurs (dans un autre ville) pour récupérer un peu d’eau et réessayer.

@Le Hollandais Volant : Je ne sais pas quelle expérience je ferai, justement. C'est très compliqué à expliquer... Vois-tu la différence entre ces deux questions ?
1. Quels facteurs permettent de modifier les changements d'état ?
2. Quels facteurs permettent les changements d'état ?

Pour l'expérience de l'eau je suivrai ton conseil :)

@NS : justement, qu’entends-tu par « modifier les changements d’état » ?

Changer la fusion en vaporisation ? changer leur vitesse ?

Si on veut passer directement la fusion (fonte de l’eau) à l’ébullition (vaporisation), c’est possible : on passe alors directement de "solide" à "gaz", ce qui se nomme la sublimation. Ça arrive quand on met de la glace, par temps très froid (<−10 °C), au soleil. Le soleil chauffe seule les premiers molécules d’eau de la glace qui passent alors dans l’air, par sublimation.

Il y a aussi une situation (de température et de pression) où l’eau peut co-exister dans les 3 états : solides, liquide et gaz. Cette situation se nomme le point triple et constitue un équilibre de transfert thermique : la chaleur passe dans le liquide, le solide et le gaz de façon assez aléatoire.

Pour modifier la vitesse de changement d’état (fonte, ébullition…) il suffit d’apporter ou de retirer plus ou moins de chaleur : si on bout de l’eau à petit feu, ça ira moins vite que si on met à feu fort.

Ça je le sais. Par "modifier un changement d'état" j'entends "changer un changement d'état en autre chose". C'est très compliqué à expliquer.

@NS : Ah, je pense avoir compris.

En fait, l’apport de chaleur à un corps peut avoir des effets différents :
** amorcer un changement d’état
** enclencher une réaction chimique
** faire autre chose

Et tu veux savoir si on peut passer d’un effet à un autre ?

C'est exactement ça ! :D

@NS : ok :)
A priori je dirais que ce n’est pas possible, je ne connais aucune transformation qui fasse ça.

L’apport de chaleur peut faire plein de choses, mais on ne peut pas choisir ce que ça va faire.

Les transformations chimiques et physiques se font en fonction des niveau d’énergie de la matière. Et ces niveaux d’énergie ont un ordre bien défini.
Si on apporte une certaines quantité de chaleur à un bloc de glace, il va d’abord fondre, et si on continue de chauffer, il va bouillir. Mais on ne pourra pas le faire bouillir avant de le faire fondre.


Un autre exemple : si je met des cristaux d’acétate de sodium (ceux utilisés dans les chaufferettes de poche), ils vont se dissoudre (réaction de dissolution) si je monde à 54 °C et si je chauffe encore, l’eau va bouillir.
Mais c’est uniquement parce que la température de dissolution de l’acétate de sodium est en dessous de la température d’ébullition de l’eau.

Si les deux étant à la même température, alors je pense qu’on devrait observer quelque chose comme au point triple, c’est à dire que les réactions se font dans les deux sens de façon chaotique jusqu’à ce que ce que les deux soient à leur avancement maximal.

On peut aussi jouer sur la pression : en comprimant de l’eau, on peut augmenter la dissolution de gaz (CO2, O2…) mais la température n’est plus la seule variable.

@Le Hollandais Volant : Pas possible ? C'est dommage... Enfin bon ce n'est pas grave, j'en sais quand même plus maintenant et je t'en remercie :)
PS: j'ai dû chercher ce qu'étaient des chaufferettes de poche étant donné qu'il n'y en a pas ici (je ne savais pas du tout que ça existait)

Bonjour,
Ce message n'a rien à voir avec cet article mais ne sais pas où je peux vous dire ça... Voilà deux suggestions d'articles si ça vous intéresse:
.la mécanique des fluides
.pourquoi a-t-on l'impression d'entendre le bruit plus fort qu'il ne l'est quand on dort/somnole ?
La première suggestion me tient vraiment à coeur parce que je trouve cela fascinent (ce n'est pas au programme de lycée mais j'ai fait des recherches personnelles). Je suis sûre qud vous en savez beaucoup et que vous pouvez l'expliquer facilement (contrairement à beaucoup de sites) donc pouvez-vous le faire svp ? Le deuxième aussi est bien mais bon... Ça vous intéresse ? :)

@NS :
Les suggestion d’articles peuvent être faite par email :)

Autrement, pour la mécanique des fluides, ce n’est pas ma spécialité et très difficile sur le plan mathématique (les équations de Navier-Stokes sont une horreur pour moi ^^").

Pour le son quand on dort : la réponse est surtout liée au fait que nous détectons les bruits selon une échelle logarithmique et par rapport à un niveau de référence (le bruit ambiant). La nuit, quand tout est silencieux, le moindre son se démarque du silence.
Une goutte d’eau qui tombe du robinet par rapport au silence de la nuit est donc perçu de la même façon qu’un klaxon dans une rue bruyante : parfaitement audible. On peut également l’entendre le jour, il suffit de couper tous les sons bruyants : ordi, voitures dans la rue, gens qui parlent, TV…

Je vais peut-être essayer de vulgariser les équations de méca-flu comme j’avais fait avec les équations de Maxwell en électromagnétisme, mais ça ne sera pas pour tout de suite.

Si la méca-flu t’intéresse, peut-être tu peux t’orienter dans une voie qui propose la physique des fluides, à l’université, après le lycée.

Je comprends que ce soit difficile, c'est d'ailleurs pour ça que j'avais pensé à vous. Vous expliquez les choses simplement. Mais ce n'est pas grave :)
Le bruit quand on dort, ce n'est pas grave parce que ça ne m'intéresse vraiment.
Je ne pense pas m'orienter dans cette, bien que j'aime ça. Tout simplement parce que mes résultats ne sont pas assez bons.

Bonjour,
Je fais en ce moment mon compte rendu de TPE. Étant donné que vous m'avez aidé, je trouve normal de citer votre nom dans la partie "remerciements". Est-ce que cela vous dérangerais ? Si oui, je ne le ferais pas.

@NS : Ça ne me dérange pas, c’est même très gentil ^^

Il n'y a rien de "très gentil", c'est tout à fait normal vu que vous avez plus ou moins contribué à l'élaboration de ce TPE. Je vous dois bien ça :)

Bonjour, je pense que l'une de vos premières phrases "La chaleur, c’est la quantité d’énergie thermique contenue dans un corps" n'est pas totalement exacte, c'est sûrement jouer sur les mots mais l'énergie ne peut pas être "contenue" dans un corps, elle est une propriété de ce corps. Ce n'est également pas une quantité. A mon humble avis la phrase suivante serait plus adaptée : "La chaleur, c’est l'énergie thermique d'un corps" ça raccourcie l'article désolé :)
Merci en tout cas à vous pour ces beaux articles.

@NS : Concernant la mécanique des fluides, je viens de trouver cette chaîne de vidéos : https://www.youtube.com/channel/UCxuET3jfy0v8EJa7TKNiI2g (c’est en Anglais par contre), qui débute, mais qui ne devrait parler que de dynamique des fluides, comme en suggère le nom. J’ai pensé que ça pouvait t’intéresser !

L'unité de la température est le degré (°C) quelle est l'unité de la chaleur ?

@Clem : La chaleur est une forme d’énergie : elle se mesure donc en Joule, qui est l’unité légale de l’énergie.

Il existe d’autres unités pour l’énergie :
– la calorie (1 calorie = 4,18 joules) ;
– le Watt-heure (1 Wh = 3600 joules), utilisé surtout pour calculer la consommation d’énergie électrique ;
– l’électron-volt (1 eV = 1,602 ×10^−19 joule), utilisé principalement dans la physique quantique, où les énergies mises en jeu sont très petites).

En général, pour les transferts thermiques, donc pour la chaleur, on parle en calorie ("calorie" = "calor" = "chaleur" : l’étymologique est la même).

J'ai 12 ans j'aime trop "Physique" et j'ai une moyenne de 18 sur le carnet.J'ai adoré de lire cet article car dans mon école maintenant dans le chapitre 8 de physique on apprend la température et la chaleur.Donc,bon article et courage pour l'amélioration de celui-ci car il manque beaucoup trop de choses.
Je ne sais pas si vous allez additionner ce que je vai écrire mais je le souaite. J'écrirai cela dans un autre commentaire.

@TD :

C'est faux de dire que le coeur et la surface du soleil sont à la même température. Je te laisse le soin d'aller vérifier cette information. Il est d'ailleurs assez facile de savoir que la surface de notre étoile ne fait pas 15 000 Kelvin comme tu le prétends, tu l'as même déjà certainement vu sur des boites d'ampoules dont la température de couleur est indiquée.

Pour ce qui est de cette curieuse affirmation selon laquelle nous ne brûlerions pas si nous nous trouvions dans la "couronne" du soleil c'est bien entendu faux encore une fois. Je crois que tu oublies le rayonnement thermique. Les transferts thermique ne se font pas uniquement par conduction (ou convection) mais également par le rayonnement que nous percevons, c'est d'ailleurs par cela que nous ressentons la chaleur du soleil sur terre et uniquement par cela (le vide ne permettant pas en effet de transfert thermique par conduction).

Et pour ta gouverne, tous les corps au dessus de 0 Kelvin rayonnent. Ce ne sont pas les mêmes fréquences mais tu émets des infrarouges ce qui permet aux caméra thermique de détecter ta présence dans le noir total, contrairement aux chats (ou d'autres animaux nocturne) qui ont une bonne vision nocturne mais pas dans une pièce totalement noire. Pour les chauves souris c'est encore autre chose.

@Lambda :

C'est faux de dire que le coeur et la surface du soleil sont à la même température.

TD parle de la couronne, pas de la surface.

ce qui est de cette curieuse affirmation selon laquelle nous ne brûlerions pas si nous nous trouvions dans la "couronne" du soleil c'est bien entendu faux encore une fois.

Tu prends ça au pied de la lettre. Bien-sûr qu’à une telle distance du Soleil, on serait instantanément vaporisé. Mais avec la densité de particules à cet endroit, ne considérant que le gaz présent dans la couronne solaire (pas le Soleil lui-même), on ne brûlerait pas, non.
Tout comme dans l’air, même si les molécules vont en moyenne à 1 200 km/h à température ambiante, il y en a qui vont beaucoup plus vites (et d’autres beaucoup moins vites).

Pourtant une seule molécule très rapide ne suffira pas à te brûler, et heureusement, sinon la moindre particule cosmique (certaines ayant des centaines de milliers de fois l’énergie que le LHC peut produire) aurait rapidement fait de nous brûler aussi, ce qui n’est pas le cas

le vide ne permettant pas en effet de transfert thermique par conduction

Le vide non, mais les particules voyageant dans le vide, si (cf les particules dont je parle).

Ce que tu dis sur le rayonnement est juste, mais l’énergie d’une particule ne suffit pas à nous donner une quelconque sensation de chaleur, ni même le rayonnement émis par cette particule.

@le hollandais volant
Il y a des rayonnements - dans l'infra rouge par exemple - qui ne diffusent pas de chaleur (par exemple les LED dans l'infra rouge). Qu'est-ce qui permet de distinguer, différencier l'émission (?) de chaleur dans un rayonnement et de distinguer ce type d'énergie d'une autre ?

@artbalete : Tous les rayonnements transportent une énergie, en fonction de la longueur d’onde du rayonnement. D’un point de vue technique ou « humain », certains types d’ondes sont utilisés pour se chauffer (les infrarouges), d’autres pour éclairer (le visible), d’autres pour traverser la matière (rayons X ou gamma), etc.

Ensuite, tous les corps émettent un rayonnement, qui dépend de sa température. Un humain à 37 °C émet dans l’infrarouge : c’est comme ça que les caméras thermiques fonctionnent. Du fer chauffé à ~900 °C devient rouge/orange. Du fer chauffé à 2000 °C devient jaune/blanc lumineux. Un corps chauffé à 30 000 °C serait bleu très brillant.

Pour distinguer le rayonnement « chauffant » d’un rayonnement « non chauffant », il faut juste voir quelle action ce rayonnement possède avec la matière.

Le rayonnement gamma est très énergétique, avec une longueur d’onde très courte : il s’attaque aux noyaux des atomes et peut même les briser. Inversement, ce type de rayonnement est généralement émis par des noyaux atomiques.
Le rayonnement X et lointain UV sont très énergétiques aussi, mais moins que gamma : il s’attaquent aux électrons des atomes et peuvent les arracher de l’atome. L’atome devient alors un ion, c’est pour ça qu’on dit que ces rayons sont ionisants.
Le rayonnement visible et proche UV ont une énergie moyenne qui va juste pouvoir exciter des électrons : les électrons captent le photon, changent d’orbitale et peuvent changer de propriété (devenir conducteurs dans un semi-conducteur, par exemple).
Le rayonnement infrarouge va lui exciter les électrons externes dans les molécules : ce sont les liaisons atomiques qui sont excitées : les liaisons vibrent, et la matière frotte, puis chauffe.
Le rayonnement micro-ondes va désorienter les molécules toute entières, et les faire vibrer : dans un four à micro ondes, les molécules d’eau (polarisées) vont vibrer. C’est cette vibration qui va chauffer la nourriture (pas le rayonnement directement).
Le rayonnement radio va mettre en mouvement des électrons de conduction dans un métal : c’est ce qui se passe dans une antenne radio : les électrons bougent, ça fait un courant, et ce courant possède l’amplitude du signal transporté par l’onde. On relie à un haut parleur et on peut écouter la radio.

En soit, il n’y a donc que les infrarouges qui chauffent : ils font vibrer les molécules, ça induit des frottements et la matière s’échauffe. Quand on approche la main d’un morceau de fer chauffé au rouge, et qu’on sent (même à 20 cm) que ça chauffe, c’est principalement de l’infra-rouge que l’on ressent.

Les rayons UV et visibles chauffent aussi, mais c’est plutôt parce que la matière les absorbent, il y a des pertes et elle réémet ensuite des infra-rouges, qui vont à leur tour venir chauffer ta main.

Pour la question des LED.
Dans une lampe à filament, ce dernier monte à plus de 3 000 °C. Toutes les longueurs d’ondes sont alors émises (spectre continu) si le pic se trouve dans le rouge, toutes les autres longueurs d’ondes sont également émises, et principalement les longueurs d’ondes plus courtes, donc une très bonne partie d’infra-rouges. C’est pour ça que plus un corps est lumineux, plus la couleur s’approche du bleu, mais plus il y a aussi d’infrarouges, et donc plus le rayonnement émis est chaud.
Dans une lampe à incandescence, 95 % du rayonnement se trouve dans l’infrarouge (hors du visible). De sont les 5 % restants qui nous éclairent, le reste est de l’infrarouge, donc de la chaleur.

Dans une LED c’est différent : elles émettent directement une seule longueur d’onde précise : uniquement du rouge à 700 nm par exemple, ou bien uniquement du vert à 532 nm. On a donc 100 % du rayonnement qui est visible, et aucune perte sous la forme de chaleur. Une lampe à LED consomme donc beaucoup moins d’énergie tout en éclairant autant (dans les faits, il y a toujours quelques petites pertes, mais on est proche des 100 % quand-même).

@Le Hollandais Volant :
Merci beaucoup pour cette longue et claire explication qui fait le tour de cette question de rayonnement, d'énergie,... de chaleur. Pour être honnête, je dois dire que je connaissais un peu la réponse mais j'avais encore quelques hésitations... là tout est clair :-) je pourrais dire que votre explication est lumineuse et sans infra rouge ni micro ondes car mes circuits neuronaux ne se sont pas mis à chauffer :-))

Bonjour
tres bon blog merci.
Quelqu'un pourrait me donner en termes clairs, simples, conceptuels et non par formules et equivalences, la difference entre les notions de variation d'enthalpie ΔH , variation d'energie interne ΔU et chaleur Q ? Merci

@Algar :

La chaleur Q est purement de l’énergie thermique. Quand on apporte de l’énergie thermique à un système, sa chaleur augmente. Souvent (mais pas toujours), la chaleur est liée à la température.

La notion d’énergie interne U correspond (selon wiki) à la somme de l’énergie cinétique (mouvements…) et potentielle (interactions…) de toutes les particules. Dans un gaz par exemple, l’énergie cinétique d’une particule correspond à sa vitesse de déplacement. Dans un corps au repos, chaque particule est mouvement. La somme de tous les mouvements de toutes les particules est l’énergie interne.
L’énergie interne ne tient pas compte de ce qui se passe à l’extérieur (en particulier la pression que l’extérieur exerce sur le corps). Pour cela, on prend l’enthalpie.

L’enthalpie H correspond à l’énergie interne + le travail que le corps fournit simplement pour être dans le milieu extérieur où il se trouve. Par exemple, si on pose une bouteille de gaz sur la table, la bouteille maintient la pression du gaz à l’intérieur, tout en résistant contre la pression extérieur. (wiki).

Lorsque l’on met un Δ devant une variable, ça signifie qu’on considère non plus cette variable, mais la variation de celle-ci.
Ainsi, ΔH correspond à la variation d’enthalpie (par exemple, de l’énergie thermique échangée par un corps avec son environnement).

Dans certains cas, les variations d’enthalpie et de chaleur sont équivalente : c’est le cas si le système se trouve à pression constante. Ceci s’explique par le fait la variation d’enthalpie correspond alors uniquement à une variation dans l’énergie interne (agitation et interactions des molécules), pas dans le travail lié à la pression (puisque celle-ci est constante).

Le Neotex, matériau breveté, préserve la chaleur du corps et stimule la transpiration pendant l’exercice : https://www.lebonprix.net/produit/body-amincissant-pour-taille-de-reve/

Beaucoup de com, c'est un sujet chaud !
Pour apporter ma petite étincelle dans l'esprit de simplicité du blog, on pourrait dire que la température c'est quand on regarde juste une molécule et la chaleur quand on fait la somme de toutes ces molécules.
On pourrait prendre l'exemple d'un verre d'eau à moitié rempli qui contient moitié moins de chaleur que quand il est plein et dont la température ne change pas.
En fait comme souvent c'est le sens différent du mot chaleur en science et dans la vie courante qui crée une confusion, comme le disait Pascal il suffit de se mettre d'accord sur le sens des mots.
J'espère que je n'ai pas dit de bétises.

@NS : C'est formidable d'écrire sur ça ! Je fais moi même des articles pour expliquer ou expliciter des phénomènes simples mais mal compris, c'est très plaisant.
Mais il y a une chose qui me déplaît énormément. Je vois partout cette erreur trop courante même chez les personnes qui ont une formation scientifique.
Un corps, quel qu'il soit, N'A PAS DE CHALEUR propre. Ca n'a aucun sens de dire "la chaleur contenue dans l'eau".
La chaleur désigne un ECHANGE d'énergie ! et seulement ça. Sinon on peut parler d'énergie sous forme thermique.
D'ailleurs une chaleur se note QA->B en thermo, soit le TRANSFERT de chaleur de A vers B. Et on calcule ça à l'aide d'une intégrale puisque Q n'est pas définit mais seulement delta Q !
Le terme chaleur renvoie à une époque où l'on pensait que les corps contenait un "fluide" calorifique qui se transmettait par contact : On l'a appelé "chaleur". Hors il n'en ai rien évidement.

Alors s'il vous plait ne faites plus cette erreur chers gens, les objets contiennent de l'énergie, de l'entropie aussi éventuellement mais pas de chaleur.
Merci à vous.

Bonjour, il y a un truc que je comprenais pas, pourquoi une flamme bleue est plus chaude qu'une flamme rouge, alors que la lumière rouge venant du soleil est plus chaude que la lumière bleue, est-ce aussi un problème de chaleur/température ?

@johnny777 : Non, la lumière bleue est plus énergétique que la lumière rouge, et transmet donc bien plus d’énergie à un corps qui l’absorbe.

Certaines étoiles sont bleues : leur température de surface est de l’ordre de 30 000 degrés, alors que le Soleil, une étoile blanche, a une température d’environ 6000 degrés. Les étoiles rouges, qui sont les plus grosses, sont également moins chaudes (3 000 degrés).

En art, en peinture par exemple, c’est l’inverse : les couleurs chaudes (ou chaleureuses) sont le jaune, le rouge ou l’orange, alors que les couleurs bleues et blanches sont dites « froides ». Mais ça n’a rien de physique et on sort du domaine scientifique.

@Le Hollandais Volant : Ce qui m'a troublé, c'est que dans un bon documentaire, il est dit que William Herschel a mesuré la température de chaque couleur venant de la lumière solaire, le rouge était le plus élevé.

@johnny777 : le rouge ou l'infrarouge ?

Il y'a d'autres phénomènes qui entrent en jeu. L'infrarouge chauffe car il est absorbé par les liaisons moléculaires et les fait vibrer, d'où l'échauffement. Le visible et l'UV agissent plus sur les niveaux électroniques des atomes, où l'échauffement est moindre.

Ça n'empêche pas les niveaux d'énergie en jeu d'être supérieurs pour l'UV et le visible que pour l'infrarouge.

Vient aussi la question de la quantité de lumière : une lampe de 1000 W rouge ou bleue chauffera toujours plus qu'une petite lampe de 3 W peu importe la couleur.

Le lumière solaire, en particulier la lumière directe est riche en infrarouge, rouge, jaune et vert, et nettement moins en bleu et ultraviolets.
Les UV sont filtrés par l'atmosphère ou diffusés, le bleu est diffusé et les reste est nettement plus direct.

▬JFP¦¦20200407¦¦Bonjour¦¦ Pour exposer nos commentaires sur la notion de froid, nous sommes parti de l'article correspondant au titre ¦¦ [Comment produit-on du froid ? ]
https://couleur-science.eu/?d=1651ee--comment-produit-on-du-froid , mais cet article n'accepte plus de commentaires lecteurs, et donc nous reportons sur un autre article parlant de chaleur et de température. Les commentaires qui suivent et les phrases reprises sont celle de l'article cité ci-dessus.

▬Phrase ¦¦[La chaleur va toujours du corps le plus chaud au corps le plus froid.] cela veut dire aussi que le corps le plus froid va toujours au corps le plus chaud ‼‼ Pour produire du froid il faudrait déjà savoir ce qu'est vraiment le chaud ou le froid, mais les dialogues du forum et les réponses de l'auteur nous éclairerons...

▬Quand on parle de chaleur ou de froid, et bien on parle systématiquement de gaz, comme si les solides et les liquides étaient exclus. Mais pourquoi Ɂ

▬Cette belle phrase nous dit bien que le froid va vers le chaud [À ce moment, le gaz est plus froid que l’intérieur du frigo : la chaleur va passer des aliments contenus dans le frigo vers le gaz.] ou l'inverse, car si le froid prend du chaud, et bien forcément le chaud prend du froid. Amener du froid c'est réchauffer ce froid, et donc prendre le chaud des objets plus chaud. Mais en réalité d'aller du point A au point B, ou du point B au point A, est toujours la même distance. En fait si le chaud transmet du chaud, et bien on peut dire aussi que le froid transmet du froid. Mais que veut dire transmettre Ɂ Et bien c'est d'équilibrer des températures différentes, ainsi le chaud refroidira, mais le froid se réchauffera, et ces sens ne sont que des échanges pour équilibrer les températures. Mais cela ne nous dit toujours pas ce qu'est le chaud comme le froid, au niveau physique Ɂ Voici une phrase explicative [La température, on l’a vu, c’est le degré d’agitation des molécules.]. C'est vrai pour les gaz mais pour des matériaux liquides ou solides c'est quoi l'agitation des molécules, si ces liquides ou solides n'en possèdent pas Ɂ

▬Nous pensons que la notion de froid comme de chaud physiques n'est pas encore expliqués par cet article comme dans d'autres articles hors de ce site, car on se base toujours sur un type ou genre de substance que sont les gaz pouvant se comprimer ou encore se décomprimer, donnant des chocs de molécules par compression d'un volume de gaz se comprimant, ou au contraire un gaz refroidissant quand il est détendu, c'est à dire que l'on lui donne plus de volume au gaz pour un même nombre de molécules ou forcément les nombres de chocs de ces molécules seront moins importants. Le problème dans les explications en général, est que toutes les substances ou matériaux, ne sont pas forcément fait de molécules mais aussi de simples atomes du même type. Si on peut comprendre que des gaz constitués que d'atomes et non de molécules se heurtent d'avantage quand ces gaz sont comprimés ou le contraire quand ces gaz sont décompressés, et bien pour les solides et les liquides, on ne comprend plus alors, car ces atomes restent normalement en place, et on est en droit de se poser la question à quoi correspond la notion de chaleur pour des substances autres que les gaz, formées que d'atomes simples, et même de molécules d'ailleurs Ɂ Un fer à repasser transmet de la chaleur aux vêtements à repasser, et pourtant ce fer à repasser n'est pas un gaz. Il en va aussi de ces gaz spéciaux dans les conduits de réfrigérateurs, qui transmettent du froid au conduit qui est un solide et transporte ce gaz, ou que ce sont les solides qui se débarrassent de leur chaleur en la transmettant au gaz refroidit, mais il n'en resta pas moins que cette chaleur s'exprime comment physiquement, car le gaz aura réchauffé mais le solide qui est le conduit aura refroidit et qui pourtant n'a pas d'agitation de ses atomes Ɂ

▬Pour nous il y a plusieurs formes de chaleur physique, et la seule expliquée est toujours celle des gaz... Il y a beaucoup de questions lecteurs sur la notion du vide sans particule et la notion de chaleur, et vous répondez même sur cette notion de vide et de chaleur perdue si un corps se trouve masqué de tout rayonnement solaire, et perdrait donc rapidement sa chaleur en l'évacuant dans le vide. Dans cette réponse, il y a bien une autre forme de chaleur ou de froid qui est sans rapport avec les chocs des molécules de gaz. Donc la chaleur ou le froid n'est pas liés qu'aux chocs de molécules de gaz, mais peut aussi être autre chose qui n'est justement jamais expliqué. Il en va aussi d'un corps solide qui recevrait beaucoup de rayons lumineux dans le vide, ce corps serait t-il réellement chauffé car le principe des gaz est totalement absent Ɂ Et bien oui un corps solide dans le vide recevant des photons chaufferait sans notion de gaz par leur agitation,car il n'y a pas que la seule façon de créer du chaud ou du froid ou du moins de le véhiculer.

▬Autre phrase¦¦[Dans le vide (et dans le noir), ton corps rayonne et les rayonnements partent loin dans l'univers], c'est quoi physiquement les rayonnements dont vous parlez Ɂ

▬Autre phrase¦¦[Ton corps finit donc par se vider de sa chaleur et par refroidir, et ceci très rapidement.], c'est quoi la chaleur physique qui se vide de notre corps quand on est dans le vide Ɂ Si on nous dit que la chaleur ce sont les chocs de molécules de gaz, notre corps lui n'est pas un gaz, mais un mélange de liquide et de solide, voir même aussi de gaz, mais perdre de la chaleur pour un métal cela représente quoi physiquement Ɂ Il en va aussi pour les liquides qui ne sont pas des gaz. Si dans votre article on définit les moyens de faire du froid, on ne sait pas pour autant ce qu'est ce chaud ni ce froid pour les solides et liquide, et donc pour les substances qui ne sont pas des gaz.

▬Super génial, car enfin une notion de chaleur ou de froid exprimé autrement que par les chocs de molécules de gaz ¦¦
[La chaleur contenue dans un corps, c’est en fait l’énergie calorique, exprimée en Joule. Cette énergie est appelée « énergie interne » et se définit comme la somme de l’énergie d’agitation thermique de chaque particule.]. Ici un autre moyen de définir ce que peut être la chaleur, car c'est l'agitation des particules elles-mêmes qui donne cette notion supplémentaire de chaleur qui n'est pas celle des chocs de molécules de gaz. Il y a donc deux moyens pour exprimer la chaleur, car deux notions totalement différentes. Mais les particules dont on parle sont lesquelles Ɂ Cela peut les électrons du noyau atomique, les quarks des protons ou neutrons du noyau atomique, ou encore les protons et neutrons eux-mêmes qui s'agiteraient mais avec quoi, car un noyau atomique n'irait pas heurter un autre noyau atomique. Nous ne croyons pas que ce sont les quarks des protons et neutrons du noyau atomique qui s'agitent, car ces noyaux sont plus ou moins protégés par les électrons gravitant autour du noyau et empêchant du coup de transmettent cette notion de chaleur ou de froid. Ne reste alors que les électrons. [le bloc d’acier « contient » des atomes très agités en lui.]. Ici on nous dit autre chose au niveau de la chaleur, car ce n'est plus les particules qui sont agitées, mais carrément les atomes. Il y aurait donc trois types de notion pour définir ce qu'est la chaleur. Les chocs des molécules quand elles définissent des gaz, puis l'agitation des particules, et enfin l'agitation de l'atome lui-même.

▬L'article est très bien fait, mais ne donne pas toutes les explications de cette chaleur et c'est dans le forum aux messages que l'auteur lui-même donne de vraies réponses. Cela prouve que les forums aux messages sont aussi des compléments très utilises aux articles. Il reste cependant des interrogations, à savoir comment s'agitent les atomes, comme les particules d'ailleurs, mais ici on rentrerait dans la physique quantique qui ne décrit pas vraiment les choses d'ailleurs. En tous cas merci pour cette exposé et sur ce sujet de chaleur qui semble simple mais qui est en réalité très pointu et le sujet initial est "comment fabriquer du froid" où l'exposé répond parfaitement, mais nous avons dérivé du ce froid et de sa fabrication pour savoir ce qu'est le chaud comme le froid, et on clura que c'est de l'agitation...
▬Les jumeaux JFP/Jean-François POULIQUEN

Merci, j'apprends une chose étonnante : la chaleur et la température ne sont pas les mêmes notions. Même si dans le langage courant, on mesure la chaleur qu'il fait dehors avec un thermomètre qui indique...sa température. La température de la chaleur donc :b

Mais soit, je ne suis ni physicien, ni mathématicien, plutôt pragmatique et c'est toujours intéressant de creuser les sujets et d'en apprendre davantage. Cependant pour le glaçon fondu après chauffe, je me dois de vérifier (l'exemple me semble fiable sur un temps lié au moyen, à la durée, à la t° ambiante).

Concernant l'énergie, c'est encore une notion supplémentaire que dans un langage grand public, on peut associer aux notions de t° et chaleur. Par exemple sur un feu de poêle à bois, qui pourtant, exprime bien sa capacité de chauffe en Kilo-Watts. La terminologie est toujours importante, elle évite les amalgames. Si les dirigeants et médias mainstream pouvaient s'appliquer la même précision au lieu d'impostures sémantiques, ils seraient plus crédibles.

Cependant, le langage populaire (rappelé sur l'exemple de la température ressentie, la notion de "ressentie" étant subjective et néanmoins utilisée comme évaluation professionnelle) a toujours quelque chose à apprendre également au monde scientifique. En retour, la science refile le sujet, creusé et étayé, au public afin qu'il corrige sa perception et sa description (dans une conversation par exemple).

C'est là la richesse humaine qui force toujours à l'humilité.

@TD : Dans ce cas pourquoi la lumiere (300.000 km/s) ne brûle pas?

Article intéressant. J'apprécie le style de rédaction simple et accessible aux collégiens