Qu'est-ce que la conduction thermique?
La conduction thermique fait référence au transfert d'énergie thermique en raison d'un objet ayant des températures différentes. Pour que l'énergie thermique soit transférée à l'aide de la conduction, il ne devrait pas y avoir de mouvement de l'objet dans son ensemble. L'énergie thermique se déplace toujours de celle d'une concentration plus élevée à une concentration plus faible - c'est-à-dire de chaud au froid. Par conséquent, si une partie d'un objet est chaude, la chaleur sera transférée par conduction thermique à la partie plus froide de cet objet. La conduction thermique aura également lieu si deux objets différents de températures variables se touchent.
Les particules - telles que les atomes et les molécules - d'un objet à grande énergie thermique se déplaceront plus rapidement que celle d'un objet à faible énergie thermique. Lorsque les particules sont chauffées, elles peuvent soit se déplacer et se heurter les unes aux autres, transférant ainsi l'énergie. Dans le cas de nombreux solides, les particules vibrent plus rapidement, ce qui fait vibrer les particules environnantes. Lorsque l'énergie thermique est transférée, le movit plus rapideLes particules ng ralentiront, devenant ainsi plus fraîche, et les particules mobiles plus lentes se déplaceront plus rapidement, devenant ainsi plus chaude. Cela se poursuivra jusqu'à ce que l'objet atteigne l'équilibre thermique.
Un exemple de conduction thermique est un pot métallique sur le poêle. Les particules de la source de chaleur se déplaceront et transféreront l'énergie thermique vers les particules du métal, ce qui les fera se déplacer plus rapidement. Au fur et à mesure que les particules du pot se déplacent plus rapidement, le pot devient plus chaud. De plus, les particules dans le pot transféreront leur chaleur vers la nourriture ou le liquide dans le pot. Cela permet aux aliments de cuire ou du liquide à faire bouillir.
Le taux qu'un objet transfère la chaleur par la conduction est appelé conductivité thermique. Un objet avec une faible conductivité transférera la chaleur plus lente qu'un objet avec une conductivité élevée. C'est pourquoi certaines substances sont utilisées comme isolatrices tandis que d'autres sont utilisées dans des applications telles que la cuisine.En général, les solides sont de meilleurs conducteurs de chaleur que les liquides et les gaz. De plus, les métaux sont généralement de meilleurs conducteurs thermiques que les substances non métalliques.
La conduction thermique causée par des électrons en mouvement est plus efficace que la conduction causée par les vibrations. La raison pour laquelle les métaux sont de si bons conducteurs de chaleur et d'électricité est parce qu'ils ont beaucoup d'électrons capables de se déplacer. Les électrons, cependant, n'agissent généralement pas très loin lors de la conduite de l'énergie thermique, mais se heurtent plutôt et transfèrent de l'énergie thermique vers d'autres électrons à proximité qui peuvent ensuite entrer et transférer l'énergie thermique dans d'autres électrons à proximité d'eux. Le résultat est une méthode de transfert d'énergie efficace qui donne à ces substances une conductivité thermique élevée.