Échanges de chaleur. Comment se déroulent les échanges thermiques ?

Vous avez peut-être remarqué que si vous laissez votre lait chaud sur la table, après un certain temps, il sera chaud. Par contre, si vous laissez reposer un verre de soda froid, il sera chaud, non?! Pourquoi cela arrive-t-il? Pourquoi les choses froides deviennent-elles chaudes et les choses chaudes deviennent-elles froides ?

Bien, la température change, la chaleur et le froid sont des phénomènes de notre quotidien étudiés par une science connue sous le nom de Thermodynamique. Ce mot vient de la langue grecque et, si nous le divisons, nous avons ce qui suit :

Terme moyens "Chauffer"

dynamiquemoyens "mouvement"

Ainsi, tout simplement, la Thermodynamique étudie la "mouvement de chaleur".

Le lait et le soda sont fabriqués à partir de molécules, qui sont de petites particules. Comme le montre la figure ci-dessous, ces molécules se déplacent constamment, allant d'un côté à l'autre. Les molécules en mouvement représentées ci-dessous sont celles de l'eau :


Molécules d'eau en mouvement

S'ils sont froids, cela signifie qu'ils ont peu d'énergie et se déplacent donc très lentement.

Cependant, si ces molécules gagnent de l'énergie, elles deviendront chaudes, c'est-à-dire avec une température plus élevée, et commenceront à se déplacer très rapidement.

L'air qui nous entoure est également composé de molécules, telles que les molécules d'azote gazeux (N2) et l'oxygène gazeux (O2).


L'air autour de la tasse, la vapeur de liquide et le liquide lui-même à l'intérieur de la tasse sont tous constitués de molécules en mouvement constant.

Ce qui se passe donc, c'est que les molécules du liquide entrent en contact avec les molécules de l'air. Lorsque ces molécules entrent en collision (se heurtent), celles qui sont plus rapides (liquide chaud) perdent de l'énergie et commencent à se déplacer plus lentement, tandis que les molécules qui étaient lentes gagnent de l'énergie et deviennent plus rapides.

L'énergie est transférée du liquide chaud à l'air.Si le liquide est froid, comme un réfrigérant froid, le processus inverse se produira, l'énergie sera transférée de l'air au liquide froid. Ces processus sont connus sous le nom échanges thermiques.

La chaleur est une forme d'énergie, appelée énergie thermique, qui est transférée d'un système à température plus élevée à un système à température plus basse.ni.

Cet échange de chaleur s'effectue d'abord entre les molécules à la surface du liquide puis atteint celles en dessous. Ce processus se produit jusqu'à ce que les deux (le liquide et l'air) atteignent un état de même énergie, qui est appelé bilan thermique.

Autrement dit, le résultat est qu'avec le temps, toutes les molécules se déplaceront à la même vitesse, c'est-à-dire que le liquide aura la même température que l'air ambiant.

Cela explique aussi pourquoi le lait chaud refroidit plus vite lorsque vous le soufflez. En soufflant du lait, nous augmentons la quantité de molécules d'air qui entreront en collision avec les molécules de lait. Ainsi, il y a plus d'échanges de chaleur que si le lait était immobile et que seules ses molécules de surface entraient en contact avec les molécules d'air.


Lorsque nous soufflons le lait, il refroidit plus rapidement car il entre en contact avec plus de molécules d'air


Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie

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