1. Observation directe:
* Température: Nous pouvons mesurer directement la température des objets à l'aide de thermomètres. La température est une indication directe de l'énergie cinétique moyenne des particules dans une substance. Une température plus élevée signifie que les particules se déplacent plus rapidement, possédant plus d'énergie thermique.
* Expansion: Lorsqu'elles sont chauffées, la plupart des substances se développent. Cette expansion est une conséquence directe de l'augmentation de l'énergie thermique, ce qui fait que les particules s'éloignent. Pensez à un ballon rempli d'air lorsqu'il est chauffé.
* Modifications de phase: L'énergie thermique entraîne des changements de phase comme la fusion, la congélation, l'ébullition et la condensation. L'ajout d'énergie thermique à la glace le fait fondre dans l'eau et l'ajout de plus d'énergie le fait bouillir dans la vapeur. Cela montre comment l'énergie thermique modifie l'état de la matière.
2. Observation indirecte:
* Transfert de chaleur: Nous vivons le transfert d'énergie thermique de plus chaud aux objets plus frais. Vous ressentez la chaleur d'une cuisinière ou le refroidissement d'un glaçon. Ce transfert d'énergie est connu sous le nom de chaleur, et c'est une manière primordiale pour l'énergie thermique.
* Réactions chimiques: Les réactions chimiques libèrent ou absorbent souvent l'énergie thermique. La brûlure de carburant libère de la chaleur et la cuisson des aliments nécessite d'ajouter de la chaleur pour initier des réactions chimiques.
* travail: L'énergie thermique peut être utilisée pour travailler. Les moteurs à vapeur utilisent l'énergie thermique pour conduire des pistons et les centrales électriques convertissent l'énergie thermique en énergie électrique.
3. Mesure scientifique:
* calorimétrie: Cette technique mesure le flux de chaleur dans ou hors d'un système. Il utilise des instruments précis pour déterminer la quantité d'énergie thermique absorbée ou libérée dans un processus.
* Thermodynamique: Cette branche de la physique étudie les relations entre la chaleur, le travail et l'énergie interne. Il fournit un cadre théorique pour comprendre comment l'énergie thermique est transférée et transformée.
En résumé, nous savons qu'il y a une énergie thermique à cause de:
* nos sens: Nous ressentons la chaleur et le froid.
* phénomènes observés: Extension, changements de phase, transfert de chaleur.
* Mesures scientifiques: Calorimétrie, thermodynamique.
L'énergie thermique est un concept fondamental de la physique, et ses effets sont évidents dans tout ce qui nous entoure.
