Terminale : l’énergie thermique

Bonjour à tous,

au programme du jour, un nouveau module qui s’intitule l’énergie thermique.

Commençons par la petite motivation – pourquoi se préoccuper de l’énergie thermique ?


Eh bien, pour commencer, il faut savoir que tout système macroscopique, c’est-à-dire tout système dont les dimensions sont à notre échelle, est constitué d’un très grand nombre de particules microscopiques, en fait plusieurs milliards de milliards de particules microscopiques. Ce système échange de l’énergie sous différentes formes avec le monde extérieur. La thermodynamique est la discipline qui s’occupe de modéliser ces transferts d’énergie et de prévoir l’évolution de l’énergie de ces systèmes macroscopiques. Elle permet d’expliquer les transferts d’énergie à l’aide de modèles microscopiques de la matière comme par exemple les transferts thermiques qui gèrent les flux de chaleur dans votre maison.


Lors d’un jour de grand soleil, si vous ne voulez pas qu’il fasse trop chaud dans votre maison, eh bien, vous savez que vous devez fermer les portes et les fenêtres. La raison en est que ces portes et fenêtres ont une résistance thermique qui empêche un flux thermique d’entrer dans la maison. De même, s’il fait froid dehors, vous fermerez ces même portes et fenêtres pour éviter  qu’un flux thermique n’aille vers l’extérieur (que la chaleur sorte comme on-dit dans le langage commun). 


Dans ce module, on va voir les règles qui gouvernent ces fuites thermiques de l’intérieur vers l’extérieur et vice et versa. On va voir quels matériaux il faut choisir pour bien se protéger des variations de température. C’est particulièrement important pour se préserver des températures extérieures parfois extrêmes, que l’on peut rencontrer en hiver et en été.


Une autre partie reliée à l’énergie thermique sera de considérer les changements d’état de la matière. Ainsi, par exemple, la physique nous permettra de comprendre pourquoi mettre un glaçon dans un verre d’eau produit un refroidissement conséquent de cette eau, qui est de plus beaucoup plus rapide et beaucoup plus efficace que de simplement mettre votre verre dans le réfrigérateur.

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Pour comprendre et s’exercer avec ces notions, le module va prendre le chemin habituel : tout d’abord on va rappeler ce que sont les transferts thermiques. On va donc en donner les définitions et les notions importantes qu’il faut connaître. Ensuite, on va voir les différents modes de transfert thermique que sont la conduction, la convection et le rayonnement. On va souligner leurs différences. Ensuite, on parlera d’énergie interne et donc d’augmentation de température et de changement d’état, comme je viens de vous le rappeler avec le glaçon dans l’eau. On développera bien entendu d’autres exemples. Enfin, on va apprendre à faire un bilan énergétique, en particulier dans le cas du logement.


Après ses rappels, comme d’habitude, vous aurez un petit quizz pour vous assurer que vous les avez bien compris et retenus. Si c’est le cas, on passera alors aux méthodes et aux exercices. La différence entre ces deux dernières parties est que dans les méthodes, je vous présente en fait déjà déjà des exercices, mais je vous donne les conseils pour les résoudre avant de les résoudre complètement avec vous tandis que dans les exercices, vous êtes censé les résoudre par vous  mêmes. Il seront bien entendu corrigés par après.


Voilà, j’espère que ceci vous motive bien pour la suite et que cette étude des phénomènes liés aux échanges d’énergie thermique vous plaira. Voici la motivation à ce module en vidéo. Je vous attends tout de suite pour les rappels avec cette vidéo. @ bientôt

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

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