Du macroscopique au microscopique

Agitation thermique

À l'échelle microscopique, les particules (atomes, molécules) sont en mouvement permanent et désordonné. La température est une mesure de l'énergie cinétique moyenne d'agitation.

$$E_c = \frac{1}{2}m\langle v^2 \rangle = \frac{3}{2}k_B T$$

$k_B = 1{,}38 \times 10^{-23}$ J·K⁻¹ (constante de Boltzmann).

Nombre d'Avogadro et quantité de matière

$$N_A = 6{,}02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}$$

$$n = \frac{N}{N_A} = \frac{m}{M}$$

Transferts thermiques

Conduction

Transport de chaleur sans déplacement de matière (de proche en proche). Les métaux sont de bons conducteurs.

Convection

Transport de chaleur avec déplacement de matière (courants d'air chaud ascendants).

Rayonnement

Transfert d'énergie par ondes électromagnétiques (infrarouge). Ne nécessite pas de milieu matériel.

Flux thermique

$$\Phi = \frac{Q}{\Delta t}$$

$\Phi$ en watts (W), $Q$ en joules (J). Le flux va toujours du corps chaud vers le corps froid.