1. Changements d'état :L'énergie thermique peut provoquer des changements dans l'état de la matière. Par exemple, lorsque la glace est chauffée, elle fond et se transforme en eau liquide. De même, lorsque l’eau est chauffée davantage, elle se transforme en vapeur d’eau.
2. Extension :À mesure que l'énergie thermique d'une substance augmente, ses particules gagnent plus d'énergie et se déplacent plus rapidement, ce qui les amène à se disperser et à occuper un plus grand volume. Il en résulte une expansion de la substance.
3. Fondre :Lorsqu'un solide est chauffé, l'énergie thermique accrue amène les particules à surmonter les forces intermoléculaires qui les maintiennent dans une structure de réseau fixe. En conséquence, le solide fond et se transforme en liquide.
4. Faire bouillir :Lorsqu'un liquide est chauffé, l'augmentation de l'énergie thermique amène les particules à gagner suffisamment d'énergie pour se détacher de la surface du liquide et former des bulles de vapeur. Ce processus est connu sous le nom d’ébullition.
5. Sublimation :Certaines substances, comme la neige carbonique (dioxyde de carbone solide), peuvent se transformer directement en gaz sans passer par la phase liquide. Ce processus est appelé sublimation et se produit lorsque l’énergie thermique est suffisante pour vaincre les forces intermoléculaires qui maintiennent les particules ensemble à l’état solide.
6. Conductivité :L'énergie thermique peut être transférée à travers la matière par conduction, convection et rayonnement. En conduction, la chaleur est transférée par contact direct entre les particules. En convection, la chaleur est transférée par le mouvement d'un fluide chauffé (liquide ou gaz). Lors du rayonnement, la chaleur est transférée via des ondes électromagnétiques, telles que le rayonnement infrarouge.
7. Capacité thermique spécifique :La capacité thermique spécifique d'une substance est la quantité d'énergie thermique nécessaire pour élever la température d'un gramme de cette substance d'un degré Celsius. Différentes substances ont des capacités thermiques spécifiques différentes, indiquant la quantité d’énergie thermique qu’elles doivent absorber pour un changement de température donné.
8. Dilatation et contraction thermiques :La plupart des matériaux se dilatent lorsqu'ils sont chauffés et se contractent lorsqu'ils sont refroidis. En effet, l'augmentation de l'énergie thermique entraîne un déplacement plus rapide et une plus grande dispersion des particules, entraînant une augmentation du volume du matériau. À l’inverse, à mesure que l’énergie thermique diminue, les particules ralentissent et se rapprochent, provoquant la contraction du matériau.
9. Réactions chimiques :L'énergie thermique peut initier ou accélérer des réactions chimiques. Par exemple, lorsque le bois est brûlé, l’énergie thermique du feu fournit l’énergie d’activation nécessaire pour décomposer les molécules organiques complexes du bois, entraînant la formation de molécules plus simples comme le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau.
Dans l’ensemble, l’énergie thermique joue un rôle crucial dans la formation des propriétés et des comportements de la matière et régit de nombreux processus physiques et chimiques dans notre monde.
