Energie, transfert et équilibre

QU’EST-CE QUE L’ÉNERGIE ?

Energie thermique = énergie interne U

Les particules constituant un corps ne sont jamais immobiles.

Un corps peut sembler inerte, mais il est en fait dans un état de température qui signifie que les particules qui le composent sont en agitation.

Ainsi, les atomes, les molécules ou les ions constituant tel ou tel corps liquide, solide ou gazeux ne sont pas immobiles, mais en mouvement continuel.

Chaque particule possède une énergie de mouvement, dite « cinétique », et toutes les particules interagissent entre elles, de qui donne au corps une énergie dite « potentielle d’interaction ». 

La somme de l’énergie cinétique des particules et de l’énergie potentielle d’interaction entre les particules est appelée énergie interne U.

Cet état est directement proportionnel à la température du corps.

Au zéro absolu, soit -273°C, les particules du corps sont immobiles, sans agitation, à -73°C elles auront une certaine énergie, et si l’on ajoute encore 200°C au corps, son énergie interne sera doublée : U(127°C) = 2 x U(-73°C) 


Lorsqu’on chauffe un corps, on augmente l’agitation thermique, et donc son énergie interne.

La quantité de chaleur qu’il reçoit (l’énergie thermique donc), est stockée sous forme d’énergie interne.

La variation d’énergie interne entre les états de température T1 et T2 est égale à la quantité de chaleur reçue : 

Q = U2 – U1, exprimée en Joule (J) 

Transferts de l’énergie thermique et équilibre thermique

Un transfert de chaleur s’effectue toujours du corps chaud vers le corps froid, l’agitation des particules se partageant de proche en proche à celle qui sont moins agitées. 

L’équilibre thermique est atteint lorsque les corps sont à la même température.