Définition
Énergie thermique
Une forme d'énergie transférée entre deux systèmes ou objets en raison d'une différence de température.
Chaleur
Transfert d'énergie d'un objet à un autre en raison d'une différence de température.
Température
Mesure de la vitesse moyenne des particules dans une substance auparavant appelée température.
Conductivité thermique
La capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
Sources d'énergie thermique
Combustibles fossiles
Les combustibles fossiles, tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel, restent parmi les principales sources d'énergie thermique dans le monde. Lorsqu'ils sont brûlés, ces combustibles libèrent de la chaleur qui peut être utilisée pour produire de l'électricité ou chauffer des bâtiments.
Énergie solaire
Le rayonnement solaire peut être converti en énergie thermique à l'aide de collecteurs solaires thermiques. Ces systèmes captent la chaleur du soleil et la transfèrent vers un fluide caloporteur qui peut être utilisé pour le chauffage domestique ou pour produire de la vapeur pour entraîner une turbine.
Biomasse
La biomasse, matière organique d'origine végétale ou animale, peut être utilisée comme source d'énergie thermique en la brûlant. Ce procédé libère la chaleur stockée par la photosynthèse. Il est de plus en plus populaire car il est considéré comme une source d'énergie renouvelable.
Transfert de la chaleur
Conduction
La conduction est le transfert de chaleur d'une particule à une autre par contact direct. Ce phénomène s'observe souvent dans les solides, où les atomes ou les molécules vibrent en transmettant leur énergie à leurs voisins immédiats.
Convection
La convection est le transfert de chaleur dans un fluide en mouvement. La partie du fluide chauffée devient moins dense et monte, tandis que la partie plus froide descend. Ce mouvement crée un courant de convection qui contribue au transfert de chaleur.
Rayonnement
Le rayonnement est le transfert de chaleur sous forme d'ondes électromagnétiques, comme la lumière infrarouge. Ce mode de transfert peut se produire même dans le vide, contrairement à la conduction et à la convection.
Applications de l'énergie thermique
Production d'électricité
L'énergie thermique est souvent utilisée dans la production d'électricité par l'intermédiaire de centrales électriques. Dans ces installations, la chaleur est utilisée pour créer de la vapeur qui fait tourner une turbine reliée à un générateur électrique.
Chauffage domestique
Les systèmes de chauffage domestique utilisent l'énergie thermique pour chauffer l'air ou l'eau, assurant ainsi un environnement confortable dans les bâtiments. Les chaudières, les radiateurs et les planchers chauffants sont des exemples de l'utilisation de chaleur pour le chauffage domestique.
Industrie
Dans le secteur industriel, la chaleur est essentielle pour de nombreux processus, tels que la fusion des métaux, la fabrication de verre ou encore la production de biens chimiques. L'énergie thermique est un élément clé pour assurer ces transformations.
A retenir :
L'énergie thermique est une forme d'énergie essentielle dans le monde naturel et technologique. Ses principales sources comprennent les combustibles fossiles, l'énergie solaire et la biomasse. Le transfert de chaleur se fait par conduction, convection et rayonnement. Cette énergie est cruciale pour des applications telles que la production d'électricité, le chauffage domestique et divers processus industriels.
