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Regardez l’image de feu à gauche. Si vous deviez décrire ce feu à l’aide de trois mots (chaleur, température et énergie), lequel selon vous le décrirait le mieux?

Vous pourriez dire que les trois mots pourraient décrire le feu, et vous auriez raison. Cette question peut être déroutante, car ces trois termes peuvent le décrire. Comme ce chapitre porte sur l’énergie thermique, vous imaginez que nous allons étudier la question de ce point de vue. Dans la prochaine section, nous aborderons la température, mais pour l’instant, contentons-nous de savoir que la température est une mesure de l’intensité de la chaleur. Nous pourrions décrire le feu comme étant très chaud, ce qui indique une intensité élevée de chaleur.

À ce stade, nous devrions définir l’énergie. Je me réfère à WIKIPÉDIA pour la définition :

L’énergie : est une mesure de la capacité d’un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur.

Merci Wikipédia!

Il existe plusieurs formes d’énergie. Dans cette section, nous nous intéresserons seulement à l’énergie thermique.

Si vous souhaitez en savoir davantage sur les différentes formes d’énergie, consultez le lien suivant : Types of Energy (Solar Schools)

Mesurer l’énergie thermique

Dans les deux dernières sections, nous avions commencé par examiner les unités métriques, puis les unités impériales. Nous n’aborderons que deux unités dans chaque système, et nous allons donc les introduire en même temps. Nous examinerons ensuite des exemples à l’intérieur des systèmes métrique et impérial, puis nous ferons des conversions entre les deux systèmes. Voici les quatre unités que nous allons aborder :

Examinons la relation entre chacune des unités.

Il est à noter qu’il manque quelques valeurs équivalentes, comme le nombre de kilowatts dans un joule. On n’en tient pas compte, car elles sont soit trop importantes soit trop petites pour nous intéresser. Les valeurs ci-dessus sont généralement celles qui nous importent.

Autre fait à constater : nous utilisons souvent les kilocalories et les kilojoules plutôt que les calories et les joules. Une kilocalorie (kcal) vaut 1 000 calories, et c’est la valeur nécessaire pour augmenter la température d’un kilogramme d’eau de 1 °C. Comme nous l’avons appris avant, un kilogramme représente 1 000 grammes. Si l’on suit cette logique, il faudrait une calorie pour augmenter la température d’un gramme d’eau de 1 °C.

On suit le même raisonnement pour le joule. Un kilojoule équivaut à 1 000 joules. Si on utilise cette équivalence pour l’augmentation de la température de l’eau, on constate qu’il faut un joule pour augmenter la température d’un gramme d’eau de 0,24 °C. Selon le même raisonnement que pour la calorie et la kilocalorie, on aurait besoin d’un kilojoule pour augmenter la température d’un kilogramme d’eau de 0,24 °C.

Nous pouvons pousser cette logique et parler de l’énergie thermique dans une unité thermique britannique. L’énergie thermique dans une BTU est suffisante pour augmenter la température d’une livre d’eau d’un degré Fahrenheit. Il s’agit généralement du montant d’énergie thermique dans une allumette.

Passons en revue quelques exemples pour nous y retrouver.

Essayez de résoudre un problème par vous-même.

Exercice pratique

Essayez de répondre seul.e à un exercice pratique, et vérifiez la réponse vidéo pour voir si vous avez bien répondu à la question. Assurez-vous de suivre les étapes décrites ci-dessus, et demandez-vous si la valeur numérique devrait être supérieure ou inférieure à la valeur initiale.