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Propagation de la chaleur

Tout corps permettant la propagation de la chaleur est appelé "conducteur thermique".

On classe les corps en deux catégories : 

- les bons conducteurs de la chaleur (les métaux par exemple)

- les mauvais conducteurs de la chaleur appelés encore isolants thermiques (le bois, certaines matières plastiques, par exemple).

Lorsque deux points d'un milieu quelconque sont à des températures différentes, le point à température plus élevée cherche spontanément à céder de la chaleur au point à température moins élevée de manière à rendre égales les températures des deux points. Ce transfert peut s'effectuer de trois façons différentes :

- par conduction

- par convection

- par rayonnement

1- Propagation de la chaleur par conduction :

La conduction est le mode de transfert de chaleur entre les matériaux ou objets par contact direct à travers une substance. Les molécules dans l'objet plus chaud s'agitent plus rapidement que celles dans l'objet plus froid. Cela signifie que les molécules situées dans la partie la plus chaude d'un objet vibrent plus rapidement que celles situées dans les parties plus froides. 

Le transfert s'opère, dans le sens des températures décroissantes, par l'influence directe des régions chaudes sur les régions froides ; le phénomène se propage ainsi de proche en proche sans que les molécules ne se déplacent les unes par rapport aux autres.

La conduction thermique est spécifique aux solides (bois, métaux, etc.). Elle est un transfert direct au sein d'un milieu matériel. Le mouvement d'agitation thermique (flux de chaleur) va toujours des zones chaudes vers les zones froides.

Exemple : Lorsqu'on met du café chaud dans une tasse, la paroi extérieure de la tasse devient chaude. Ce transfert s'effectue par conduction.

2- Propagation de la chaleur par convection :

La convection est le mode de transfert de chaleur lié à un mouvement de fluide. C'est un mouvement dans un gaz ou un liquide qui est causé par des différences de températures. Ce mouvement transfère la chaleur dans le gaz et le liquide. 

Le transfert s'opère par influence des régions chaudes sur les régions froides où les molécules de matière se déplacent pour échanger de la chaleur avec des molécules éloignées : les molécules des liquides et des gaz sont plus éloignées les unes des autres et ont plus de place pour se déplacer que celles des solides. 

La convection thermique est spécifique aux fluides (liquide, gaz, air), ainsi qu'aux éléments déformables (comme les roches à haute pression dans le manteau terrestre). Elle est liée au mouvement du fluide, donc à un transport de matière.

Exemple : La circulation de l'air atmosphérique.

3- Propagation de la chaleur par rayonnement :

Le rayonnement est le mode de transfert de chaleur sans matière, c'est-à-dire sans l'aide d'un milieu matériel.

Le rayonnement thermique est une émission de rayonnement électromagnétique par un corps chaud. Le rayonnement a la particularité de se déplacer dans le vide. L'énergie électromagnétique reçue par le système est absorbée et convertie en énergie thermique.

La chaleur du Soleil se transmet par rayonnement dans le vide. La transmission n'exige pas de milieu matériel.

Faire bouillir de l'eau dans une bouilloire est un bon exemple pour illustrer les processus de transfert de la chaleur par conduction, par convection et par rayonnement.

Faites le bon choix !

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1. Le mode de transfert de chaleur lié à un mouvement de fluide s'appelle convectionrayonnementconductionJe ne sais pas.

2. Le mode de transfert de chaleur sans matière s'appelle convectionconductionrayonnementJe ne sais pas.

3. Le mode de transfert de chaleur entre les matériaux ou par contact direct à travers une substance s'appelle conductionrayonnementconvectionJe ne sais pas.

4. Le mode de transfert thermique qui est spécifique aux solides est la conventionle rayonnementla conductionJe ne sais pas.

5. Dans la propagation par conduction, les molécules se déplacentvibrentJe ne sais pas.

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7. Les molécules des liquides et des gaz sont moinsplusJe ne sais pas éloignées les unes des autres.

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9. Le mouvement d'agitation thermique va toujours des zones chaudes vers les zones froidesdes zones froides vers les zones chaudesJe ne sais pas.

10. L'aluminium est un mauvaisbonJe ne sais pas conducteur thermique.