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Les processus de transfert Les processus de transfert de la chaleurde la chaleur
Chapitre 6Chapitre 6
Le transfert de la chaleurLe transfert de la chaleur
�� La chaleur est transmise d’un objet chaud La chaleur est transmise d’un objet chaud à un objet froid.à un objet froid.
Les processus de transfert de la Les processus de transfert de la chaleurchaleur
�� Il y a trois processus par lesquels la Il y a trois processus par lesquels la chaleur est transmisechaleur est transmise ::
�� La conductionLa conduction�� La convectionLa convection
�� La radiationLa radiation
Les processus de transfert de la Les processus de transfert de la chaleurchaleur
La conductionLa conduction
�� La conduction La conduction : le transfert d’énergie thermique : le transfert d’énergie thermique qui se produit lorsque les particules chaudes entrent qui se produit lorsque les particules chaudes entrent en contact avec les particules froides. en contact avec les particules froides.
�� L’énergie passe de substance chaude à la substance L’énergie passe de substance chaude à la substance froide. froide.
Comment? Comment?
La conduction: Comment La conduction: Comment l’énergie estl’énergie est--elle transmise?elle transmise?
�� Les particules chaudes vibrent et absorbent Les particules chaudes vibrent et absorbent beaucoup de l’énergie cinétique et quand beaucoup de l’énergie cinétique et quand ces particules touchent les particules froides, ces particules touchent les particules froides, il y a un transfert de l’énergie. il y a un transfert de l’énergie.
�� Alors, les particules chaudes perdent un peu Alors, les particules chaudes perdent un peu de leur énergie (donc, la chaleur) et les de leur énergie (donc, la chaleur) et les particules froides deviennent plus chaudes particules froides deviennent plus chaudes et gagnent de l’énergie. À la fin, on va avoir et gagnent de l’énergie. À la fin, on va avoir deux substances qui ont une énergie deux substances qui ont une énergie uniforme.uniforme.
�� La conduction se produit généralement dans La conduction se produit généralement dans les solidesles solides..
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La conductionLa conduction Des Des exemplesexemples de la conductionde la conduction
Des Des exemplesexemples de la conductionde la conduction La convectionLa convection
�� La convection La convection : : un un gazgaz ou un ou un liquideliquide chaud se chaud se déplace et transporte de la chaleur.déplace et transporte de la chaleur.
�� Les particules d’air chaud sont éloignées les unes des Les particules d’air chaud sont éloignées les unes des autres et chaque volume d’air chaud a moins de autres et chaque volume d’air chaud a moins de particules. Donc, il est plus léger et monte. particules. Donc, il est plus léger et monte.
�� Quand ca se passe, il y a une vide et cette vide est Quand ca se passe, il y a une vide et cette vide est rempli avec de l’air plus froid qui a plus de particules rempli avec de l’air plus froid qui a plus de particules dans chaque volume d’air (il est plus lourd). dans chaque volume d’air (il est plus lourd).
�� Au cours de son ascension, l’air chaud refroidit et Au cours de son ascension, l’air chaud refroidit et devient plus lourd et descend et rempli la vide. devient plus lourd et descend et rempli la vide.
�� Ce mouvement s’appelle Ce mouvement s’appelle le courant de convectionle courant de convection..�� Un exemple: le ventUn exemple: le vent
La c
on
vecti
on
La c
on
vecti
on
La convection La convection –– un un exempleexemple
�� Le Soleil réchauffe inégalement la surface de la Le Soleil réchauffe inégalement la surface de la Terre. Près de l’équateur, les rayons du Soleil Terre. Près de l’équateur, les rayons du Soleil frappent directement la surface de la Terre et cause frappent directement la surface de la Terre et cause le sol d’être plus chaud que des autres régions.le sol d’être plus chaud que des autres régions.
�� Le sol, qui est chaud et réchauffe l’air auLe sol, qui est chaud et réchauffe l’air au--dessus, dessus, devient plus chaud à cause de la conduction (deux devient plus chaud à cause de la conduction (deux substances substances –– l’air et le sol). Alors, maintenant, l’air, l’air et le sol). Alors, maintenant, l’air, qui est réchauffé, se dilate et monte. L’air plus froid qui est réchauffé, se dilate et monte. L’air plus froid se glisse sous l’air qui monte (il est plus lourd). En se glisse sous l’air qui monte (il est plus lourd). En même temps, l’air qui était réchauffé commence à même temps, l’air qui était réchauffé commence à se refroidir et descend. se refroidir et descend.
�� Si l’air est humide, on va avoir de la condensation Si l’air est humide, on va avoir de la condensation qui cause de la pluie ou de la neige.qui cause de la pluie ou de la neige.
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Les courants de convectionLes courants de convection Des exemples de la convectionDes exemples de la convection
Le réchauffement d’une maisonLe réchauffement d’une maison
Le réchauffement d’un liquideLe réchauffement d’un liquideLe réchauffement de la TerreLe réchauffement de la Terre
La radiationLa radiation
�� La radiationLa radiation : : le transfert de l’énergie par des le transfert de l’énergie par des ondes électromagnétiques.ondes électromagnétiques.
�� Une onde électromagnétiqueUne onde électromagnétique : : les ondes les ondes lumineuses et des autres formes d’ondes. On ne lumineuses et des autres formes d’ondes. On ne peut pas voir ces ondes parce qu’elles ne sont pas peut pas voir ces ondes parce qu’elles ne sont pas faites de matière (comme les vagues dans l’eau) faites de matière (comme les vagues dans l’eau) ––il n’y a pas de particules.il n’y a pas de particules.
�� Les ondes électromagnétiques transportent la Les ondes électromagnétiques transportent la chaleur du Soleil.chaleur du Soleil.
�� Il y a Il y a plusieursplusieurs types d’types d’ondes électromagnétiques.ondes électromagnétiques.
La radiationLa radiation
La radiationLa radiationLa convection, la conduction et la La convection, la conduction et la
radiationradiation
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La convection, la conduction et la La convection, la conduction et la radiationradiation L’énergie radiante peut être…L’énergie radiante peut être…
1.1. Reflétée Reflétée –– sur les surfaces de couleur sur les surfaces de couleur pale, brillantes et lisses.pale, brillantes et lisses.
L’énergie radiante peut être…L’énergie radiante peut être…
2.2. Absorbée par les Absorbée par les surfaces qui sont surfaces qui sont ternes, rugueuses, et de couleur foncé. ternes, rugueuses, et de couleur foncé. L’objet deviendra plus chaude.L’objet deviendra plus chaude.
L’énergie radiante peut être….L’énergie radiante peut être….
3.3. Transmise Transmise –– L’énergie radiante passe à L’énergie radiante passe à travers l’objet.travers l’objet.
Ex. Le plastique, la verre, le papierEx. Le plastique, la verre, le papier
Un exemple: le microUn exemple: le micro--ondeonde
AbsorbéeAbsorbéeReflétéeReflétée
TransmiseTransmise
Activité 6Activité 6--1C1C
Le transfert de l’énergie et les Le transfert de l’énergie et les installations de chauffage domestiquesinstallations de chauffage domestiques
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Des façons pour réchauffer Des façons pour réchauffer la maisonla maison
Une cheminéeUne cheminée
�� La radiation du feu et les courants de La radiation du feu et les courants de convection dans l’air réchauffe la maisonconvection dans l’air réchauffe la maison
Un poêle à boisUn poêle à bois
�� Un radiateur très efficace à cause de son Un radiateur très efficace à cause de son couleur noir.couleur noir.
Des radiateurs électriquesDes radiateurs électriques
�� Utilise l’électricité pour créer de la chaleur Utilise l’électricité pour créer de la chaleur et puis réchauffe l’air par la convectionet puis réchauffe l’air par la convection
Des chaudières à l’huileDes chaudières à l’huile
�� L'air va dans le four et est chauffée et des L'air va dans le four et est chauffée et des éventails soufflent éventails soufflent l'air chaud à travers l'air chaud à travers les conduits dans les conduits dans
les chambres.les chambres.
Des radiateurs de l’eau chaudeDes radiateurs de l’eau chaude
�� L'eau transportée dans un système de L'eau transportée dans un système de tuyaux peut être utilisés à la place de l'air.tuyaux peut être utilisés à la place de l'air.
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La pompe à chaleur à l’airLa pompe à chaleur à l’air
�� Réchauffe la maison dans l’hiver et la Réchauffe la maison dans l’hiver et la refroidie dans l’été.refroidie dans l’été.
�� La chaleur est échangée avec l’air dehors.La chaleur est échangée avec l’air dehors.
La pompe à chaleur à La pompe à chaleur à géothermiquegéothermique
�� La chaleur est échangée avec la terre. La chaleur est échangée avec la terre. �� Dans l’été, la chaleur est pompée dans la Dans l’été, la chaleur est pompée dans la
terre (de la maison) et en hiver, la chaleur terre (de la maison) et en hiver, la chaleur est pompée dans la est pompée dans la maison (de la Terre)maison (de la Terre)
L’énergie solaireL’énergie solaire
�� Convertit l’énergie solaire à l’énergie Convertit l’énergie solaire à l’énergie électrique.électrique.
�� Les panneaux solairesLes panneaux solaires
STSESTSE
Les pompes à chaleur: Une différente façon à réchauffer les Les pompes à chaleur: Une différente façon à réchauffer les maisonsmaisons
Les conducteurs et les isolantsLes conducteurs et les isolants
Les conducteursLes conducteurs
�� Permet le transfert de la Permet le transfert de la chaleurchaleur
�� I.e. le métal (quelques I.e. le métal (quelques métaux sont meilleurs métaux sont meilleurs que des autres)que des autres)
Les isolantsLes isolants
�� Prévient le transfert de la Prévient le transfert de la chaleurchaleur
�� I.e. le plastique, la boisI.e. le plastique, la bois
Des usages des conducteurs et Des usages des conducteurs et des isolantsdes isolants
Les batteries de cuisineLes batteries de cuisine Un radiateur d’automobileUn radiateur d’automobile
Des conducteurs
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Des usages des conducteurs et Des usages des conducteurs et des isolantsdes isolants
Fourrure des animauxFourrure des animaux La TerreLa Terre
Des isolants
Des usages des conducteurs et Des usages des conducteurs et des isolantsdes isolants
Isolant de «Isolant de « fiberglassfiberglass »» ThermosThermos
Un thermosUn thermosL’intérieur d’un L’intérieur d’un thermos est thermos est composé de deux composé de deux parois en verre parois en verre scellées ensemble, scellées ensemble, entre lesquelles il entre lesquelles il n’y a presque plus n’y a presque plus d’air. Donc, il n’y a d’air. Donc, il n’y a pas de particules qui pas de particules qui pourraient échapper pourraient échapper de la chaleurde la chaleur..
Note: C’est impossible de créer un Note: C’est impossible de créer un vide parfait. vide parfait.
La température et la chaleurLa température et la chaleur
�� La chaleur est l’énergie qui est transférée La chaleur est l’énergie qui est transférée des substances plus chaudes à des des substances plus chaudes à des substances plus froides. substances plus froides.
�� C’est la somme des énergies cinétiques C’est la somme des énergies cinétiques de chaque particule (de chaque particule (l’énergie l’énergie thermiquethermique). ).
La température et la chaleurLa température et la chaleur
La
te
mp
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ture
La
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ale
ur
La chaleur massiqueLa chaleur massique
�� La quantité de chaleur nécessaire pour La quantité de chaleur nécessaire pour faire augmenter la température d’un faire augmenter la température d’un gramme de la substance d’un degré gramme de la substance d’un degré Celsius.Celsius.
�� Utilisée pour mesurer la quantité de Utilisée pour mesurer la quantité de chaleur qui est transférée. chaleur qui est transférée.
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La chaleur massiqueLa chaleur massiqueSubstance Chaleur massique
J/g°CL’eau 4.18
L’alcool 2.43
La terre seche 0.80
L’acier 0.42
Bois 1.71
La chaleur massiqueLa chaleur massique
�� Donc… si tu ajoutes 1000 J de chaleur à Donc… si tu ajoutes 1000 J de chaleur à 100g de l’eau et 1000 J de chaleur à 100g 100g de l’eau et 1000 J de chaleur à 100g de l’alcool, laquelle va avoir la plus grande de l’alcool, laquelle va avoir la plus grande changement de température? Pourquoi? changement de température? Pourquoi?
La chaleur massique La chaleur massique –– un un exemple spécifiqueexemple spécifique
Au travail…Au travail…
�� Avec un partenaire, dresse une liste des Avec un partenaire, dresse une liste des technologies qui utilisent la chaleur et la technologies qui utilisent la chaleur et la température.température.
