La chaleur. Beaucoup en parlent, peu savent qu’il s’agit simplement de la mise en mouvement aléatoire des particules qui constituent la matière. Ainsi, nous allons voir le principe d’agitation moléculaire, et comment produire cette chaleur.
Le principe général
Il peut s’illustrer de la façon suivante. La matière est constituée de particules qui, sous l’effet de la chaleur, s’agitent et se mettent en mouvement. Suite à cette agitation, les particules se frottent et s’entrechoquent.
Réalisons une petite expérience : Si je veux couper un fil de fer avec une pince, rien de plus facile ! Par contre, si je n’ai pas de pince, je peux le tordre pour le couper. Au cœur de la matière, en déformant le métal, je force les particules à bouger, elles se réorganisent différemment, provoquant l’allongement du fil qui devient malléable et se casse. Ce déplacement forcé des particules, c’est le mouvement moléculaire, autrement dit de la chaleur, preuve de la véracité de ce phénomène, y compris dans le métal.
Dans tous les cas, plus la matière est chaude, plus les particules sont agitées.
Les sources de chaleur
Dans la vie courante, il existe trois différentes possibilités afin de produire de la chaleur : mécanique, chimique et électrique.
Exemple pour la production mécanique : en présence d’un frein à disque, dont les éléments sont un disque solidaire de la roue, un étrier et des plaquettes solidaires, eux, de la carrosserie. Le fonctionnement consiste à serrer les plaquettes sur le disque. Ce frottement engendre un contact des particules fixes des plaquettes sur les particules en mouvement du disque. Cette friction engendre une montée en température des éléments qui transforment ainsi l’énergie cinétique du véhicule en énergie chaleur, provoquant son arrêt.
Exemple pour la production chimique : Un des modes possibles est la combustion. Tout élément combustible que l’on fait chauffer va dégager de la chaleur.
Exemple pour la production électrique : Le principe consiste à forcer de l’électricité à circuler dans une résistance. Par effet joule, cette résistance va monter en température. Ce principe nous permet de chauffer de l’eau dans une bouilloire, chauffer de l’air dans un radiateur, tous nos appareils électriques fonctionnent ainsi.
Pour être exhaustif, il nous faut aussi parler du nucléaire. Le principe consiste à provoquer la scission des atomes, ce qui dégage énormément de chaleur. Cette chaleur est récupérée pour produire de la vapeur, laquelle va entraîner une turbine, qui elle-même va entraîner une génératrice et produire de l’électricité. Une autre source d’énergie nucléaire; le soleil. Il s’agit là de fusion. C’est la principale source d’énergie mise à notre disposition.
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