Catégorie: Physique de publication: 10 juillet 2014
la Chaleur ne monte pas, l’air chaud n’est (généralement). La chaleur peut s’étendre dans toutes les directions. Il y a trois façons principales pour la chaleur de voyager:
- rayonnement: toutes les longueurs d’onde des ondes électromagnétiques, y compris la lumière, transportent de l’énergie., Lorsque les ondes électromagnétiques frappent un objet, elles sont partiellement absorbées et l’énergie transportée par les ondes est convertie en chaleur dans l’objet. En outre, les objets chauds émettent des ondes électromagnétiques (« rayonnement thermique ») qui emportent de l’énergie et peuvent chauffer d’autres objets qu’ils frappent. Dans un sens lâche, vous pouvez penser que les ondes électromagnétiques transfèrent de la chaleur d’un objet à l’autre. Bien que, à proprement parler, lorsque les ondes voyagent, elles ne transportent que l’énergie du champ électromagnétique et non la chaleur. La chaleur est générée lorsque les ondes sont absorbées par la matière.,
- Conduction: lorsqu’un objet chaud est en contact direct avec un autre objet, la chaleur peut passer directement d’un objet à l’autre à travers les surfaces de contact.
- la Convection. Lorsqu’un fluide tel que l’air ou l’eau touche un objet chaud, il peut chauffer puis se déplacer en vrac sous forme de fluide, transportant ainsi la chaleur rapidement vers de nouveaux endroits. La montée d’air chaud est un exemple courant de convection de chaleur. Pour cette raison, « chaleur » et « air chaud » ont tendance à être confondus.
le rayonnement thermique a tendance à s’étendre dans toutes les directions et pas seulement vers le haut., Lorsque vous vous tenez à quelques pas d’un grand feu de camp, la majeure partie de la chaleur que vous recevez vous est transmise par rayonnement thermique. Bien que l’air chaud de la flamme du feu de camp se déplace principalement vers le haut, le rayonnement thermique n’a aucun problème à sortir latéralement et à vous frapper. Le rayonnement thermique d’un feu de camp s’étend dans toutes les directions, de sorte que vous pouvez le sentir vous chauffer peu importe où vous vous tenez (tant que vous êtes assez proche). La lumière du soleil qui vous chauffe est un autre exemple de rayonnement thermique., La lumière du soleil n’a aucun problème à voyager dans toutes les directions à travers l’espace et à descendre à travers l’atmosphère terrestre pour vous frapper.
la chaleur voyageant par conduction peut également voyager dans toutes les directions. La chaleur conduite a tendance à voyager le plus dans la direction où il y a le plus grand gradient de température, et dans la direction où le matériau a la conductivité thermique la plus élevée. En d’autres termes, la chaleur qui est conduite se déplace le plus fortement vers les régions les plus froides, le long des chemins où la chaleur rencontre la moindre résistance., Si vous posez une longue tige métallique en diagonale, de sorte que son extrémité supérieure soit située dans une flamme et que son extrémité inférieure soit au sol, la chaleur de la flamme n’aura aucun problème à descendre la tige jusqu’à l’extrémité inférieure par conduction.
la chaleur se déplaçant par convection peut également se déplacer dans toutes les directions, mais elle a tendance à se déplacer principalement latéralement et vers le haut si des courants de convection naturels sont autorisés à se former dans le fluide., Les fluides tels que l’air et l’eau deviennent généralement moins denses lorsqu’ils sont chauffés, ce qui les pousse latéralement et vers le haut par le fluide plus froid et plus dense qui les entoure et qui est tiré plus fortement vers le bas par gravité. Mais ce n’est pas toujours le cas. Lorsque l’eau reste en dessous de 4 ° Celsius, elle devient plus dense à mesure qu’elle se réchauffe. Cela signifie que dans un étang d’hiver froid, l’eau plus chaude descend au fond. Ainsi, même pour quelque chose d’aussi simple que l’eau, la chaleur voyageant sous convection ne monte pas toujours.
En outre, la convection peut être entraînée par plus que par la gravité., Dans un cadre de référence rotatif tel qu’une centrifugeuse ou une plaque tournante, la force centrifuge peut devenir la force dominante. Lorsque c’est le cas, les fluides moins denses (généralement les plus chauds) vont convecter vers le centre de rotation sous l’influence de la force centrifuge, et les fluides plus denses (généralement les plus froids) vont convecter loin du centre de rotation. Cette situation peut être facilement vérifiée. Placez une bougie allumée dans un bocal en verre ouvert (pour l’empêcher de souffler) et placez-les sur le plateau tournant., Lorsque la platine tourne, vous verrez le point de flamme de la bougie vers le centre de rotation au lieu de vers le haut. Comme autre exemple, la convection peut être forcée par des ventilateurs et des pompes. L’air chaud n’a aucun problème à descendre s’il y a un ventilateur qui le souffle dans cette direction.
En résumé, la chaleur peut voyager dans toutes les directions. La direction dans laquelle la chaleur se déplace dépend fortement de la situation. En outre, même l’air chaud peut voyager dans toutes sortes de directions et pas seulement. L’air chaud ne monte que lorsque la gravité est la force dominante à l’œuvre.,
sujets: conduction, convection, électromagnétisme, énergie, chaleur, air chaud, lumière, rayonnement, rayonnement thermique, thermodynamique