| La chaleur, c’est de l’énergie
qui résulte du mouvement des particules de la matière. Il s’agit
donc d’énergie cinétique qui va de pair avec la vie, même
si des particules d’une matière jugée « morte »
peuvent également se mouvoir et produire de la chaleur. En tous cas, tout
ce qui est parfaitement froid est tout à fait inerte. Monsieur Kelvin a
été le premier à constater que le «zéro absolu», température à laquelle tout mouvement de matière
disparaissait, correspondait à une température de -273 °C. En
établissant qu’une telle température équivalait à
0 Kelvin (K), il a élaboré son propre système de mesure de
la température, basé sur le zéro absolu. La glace fond donc
à une température de 273 K, tandis que l’eau bout à 373 K. Tous ceux qui se frottent les mains pour se réchauffer savent que ce
frottement produit de la chaleur. Dans la matière, la chaleur est dégagée
par un frottement identique entre particules de matière en mouvement. En
ce qui concerne les liquides et les gaz dont les particules se meuvent librement,
la chaleur résulte de la collision fortuite de particules. Dans les solides,
par contre, les particules quasiment liées les unes aux autres peuvent,
rien qu’en vibrant, produire un frottement interne, et donc de la chaleur.
La combustion est l’exemple
le plus typique de réaction chimique « exothermique », autrement
dit d’un échange entre particules qui produit de la chaleur. Dans
ce cas, la collision entre particules déclenche une véritable explosion,
qui décompose les particules en fragments plus petits. Ces fragments se
lient ensuite à d’autres particules, c’est-à-dire des
atomes d’oxygène.
Lorsque 2 objets ont la « même » chaleur, cela signifie qu’ils
ont la même température, la température représentant
l’intensité de chaleur. La température permet donc de mesurer
directement le mouvement interne de particules. Cependant, ces deux objets, même
s’ils présentent un volume ou poids identique, ne renferment pas
nécessairement la même quantité de chaleur.
L’énergie calorifique était jadis exprimée en calories,
1 calorie équivalant à la chaleur nécessaire pour augmenter
de 1°C la température d’un gramme d’eau pure à 15°C,
sous pression atmosphérique. Aujourd’hui, l’énergie
calorifique est plutôt exprimée en Joules, 1 cal. étant égale
à 4,185 Joules (J). Le Joule est également une unité de mesure
du travail ou du mouvement, le pendant mécanique de la calorie.
La quantité de chaleur accumulée par deux objets de même
température et de poids ou volume identique dépend de la capacité
de la matière qui constitue ces objets à capter de la chaleur. Ainsi,
1 mètre cube de stéatite peut emmagasiner une chaleur équivalant
à 3.000 KJ par degré Celsius supplémentaire. Pour une même
augmentation de température (1.430 KJ), un mètre cube de pierre
réfractaire n’emmagasine que la moitié de cette chaleur. |
