Pour comprendre fondamentalement le processus de transfert de l'énergie thermique produite vers un site, par exemple la pièce d'habitation, il faut en premier lieu décrire les différents modes de transmission de chaleur : conduction thermique, radiation thermique et convection, également nommée flux thermique.
La convection est un mode de transfert d'énergie bien plus efficace que la conduction, dans laquelle le transfert se fait de proche en proche sans mouvement global de la matière.
b) Par convection : dans un fluide les différences de température produisent des différences de densité pouvant amener des mouvements de la matière, dits mouvements de convection. On a transfert de matière, c'est pour cela que l'on ne rencontre pas ce moyen dans les solides.
Lorsque deux objets ont des températures différentes, la chaleur est transférée. L'objet le plus froid devient plus chaud jusqu'à ce que les deux objets aient la même température. L'énergie thermique circule toujours de l'objet le plus chaud vers l'objet le plus froid.
On distingue trois types de transfert thermique, qui peuvent coexister : la conduction, due à la diffusion progressive de l'agitation thermique dans la matière ; la convection, transfert thermique qui accompagne les déplacements macroscopiques de la matière ; le rayonnement, qui correspond à la propagation de photons.
On peut définir deux types de chaleur : la chaleur sensible et la chaleur latente. La chaleur sensible est la quantité de chaleur qui est échangée entre deux corps, sans changement de phase. Cet échange de chaleur se traduit par une modification de température des corps.
En effet, la convection se fait grâce aux molécules d'air (dioxygène, diazote), qui se trouvent au-dessus du feu (ou d'une plaque chauffante) ; ces molécules montent vers le haut, où il fait plus froid (lors de leur montée, elles entrent en contact avec la main, d'où la sensation de chaleur).
« Plus une couleur est sombre plus elle absorbe les rayons du soleil qui se transforment en chaleur, explique le spécialiste. Avec du noir, l'absorption est la plus importante. Le blanc, en revanche, réfléchit la lumière et n'accumule donc pas la chaleur. »
La différence principale réside dans le fait que la chaleur traite de l'énergie thermique, alors que la température est plus reliée à l'énergie cinétique moléculaire. La chaleur est le transfert d'énergie thermique, tandis que la température est une propriété manifestée par un objet.
est le flux thermique par unité de surface. Elle s'exprime en watts par mètre carré ( W/m2 ou W m−2 ). Le transfert thermique peut être effectué par conduction, convection et rayonnement.
À l'échelle du globe, la lithosphère est le siège de phénomènes de conduction rendant compte du flux géothermique observé. La limite noyau-manteau libère aussi de l'énergie par conduction en direction du manteau.
1. Mouvement vertical de l'air, ascendant ou descendant, par opposition à l'advection, qui désigne les mouvements horizontaux. 2. Transfert de chaleur accompagné d'un transport de matière à l'état de fluide.
Dans le langage courant, le terme de chaleur est employé pour qualifier la sensation que donne un corps chaud. Les physiciens qualifient la chaleur d' énergie thermique. Dans le système international, elle se mesure donc en joules (J). La chaleur correspond plus précisément à un transfert d'énergie.
La raison est physique : un corps chaud a ses particules qui se déplacent très vite et qui s'entrechoquent, beaucoup plus qu'un air froid. Cette notion vient renforcer ce qui fait le principal intérêt de l'isolation extérieure : son emplacement.
Le vent qu'on appelle thermique est créé par la différence de température et d'inertie entre la terre et la mer l'été. En gros, l'air chaud est léger, peu dense, l'air froid est lourd et dense. Lorsque les 2 sont côte à côte, l'air froid, lourd, dense va prendre la place de l'air chaud, léger, peu dense.
Quand le Soleil tape, on s'habille en général en blanc car cette couleur réfléchit mieux le rayonnement.
Les gothique habillent en noir car cette couleur représente la vanité de la vie. Elle permet de voir la mort telle qu'elle est. Les Goths optent pour la couleur noire, car elle rappelle la tristesse, la mélancolie et la nuit. C'est cette teinte qui dévoile au mieux leur état d'esprit.
Blanc, jaune, gris, et rouge
On a coutume de dire que le blanc est la couleur la plus appropriée aux températures estivales car elle maintient le corps au frais, contrairement au noir qui a tendance à absorber la chaleur.
La conduction thermique se produit par le mouvement stochastique (aléatoire) de particules microscopiques (telles que des atomes ou des molécules). En revanche, le travail thermodynamique est défini par des mécanismes qui agissent macroscopiquement et directement sur les variables d'état du corps entier du système.
On qualifie de rayonnement thermique la quantité d'énergie qu'un corps dont la température diffère du zéro absolu cède sous la forme d'un rayonnement de nature électromagnétique et de longueur d'onde comprise entre 0,1 et 100 micromètres.
Un corps noir est un corps qui absorbe, sans la réfléchir ni la diffuser, toute l'énergie électromagnétique qu'il reçoit. Ainsi, une boite avec une toute petite ouverture est généralement une bonne approximation d'un corps noir.
Une même température peut donc s'exprimer par deux nombres différents, suivant l'unité choisie. Ainsi : 20°C = 68 °F. C représentant la valeur de la température exprimée en °C et si F représentant la valeur de la température exprimée en °F, la relation entre C et F est : F = 1,8 C + 32.
Cette mesure de variation de température dans un système isolé permettra de déterminer l'énergie impliquée dans le transfert par la formule Q=m·c·ΔT.