1. Température:
* Mesure directe: À l'aide d'un thermomètre, nous mesurons la température d'une substance. Cela nous donne une indication de l'énergie cinétique moyenne des molécules.
* Relation avec l'énergie thermique: La température est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne des molécules. Cependant, il nous indique seulement l'énergie cinétique * moyenne *, et non l'énergie thermique totale.
2. Capacité thermique spécifique:
* Définition: La capacité thermique spécifique est la quantité d'énergie thermique requise pour augmenter la température de 1 gramme d'une substance de 1 degré Celsius (ou Kelvin).
* Calcul: L'énergie thermique (Q) peut être calculée en utilisant la formule suivante:
Q =m * c * Δt
Où:
* Q est l'énergie thermique (en joules)
* m est la masse de la substance (en grammes)
* c est la capacité thermique spécifique de la substance (en j / g ° C)
* ΔT est le changement de température (en ° C)
3. Calorimétrie:
* Méthode: La calorimétrie est une technique qui mesure l'énergie thermique échangée entre les substances. Il s'agit de placer une substance dans un calorimètre (un récipient isolé), de provoquer un changement de température et de mesurer le transfert de chaleur.
* Calcul: En utilisant le principe de conservation de l'énergie, la chaleur gagnée par une substance est égale à la chaleur perdue par l'autre substance. Cela nous permet de calculer le changement d'énergie thermique.
4. Chaleur de fusion et vaporisation:
* chaleur latente: Ce sont les quantités d'énergie nécessaires pour modifier l'état d'une substance (solide à liquide ou liquide en gaz) à température constante.
* Calcul: L'énergie thermique peut être calculée en multipliant la masse de la substance par la valeur de chaleur latente appropriée.
Facteurs affectant l'énergie thermique:
* Température: Des températures plus élevées signifient une énergie thermique plus élevée.
* masse: Une plus grande masse signifie plus de molécules, conduisant à une énergie thermique plus élevée.
* état de matière: Les gaz ont une énergie thermique plus élevée que les liquides, qui ont une énergie thermique plus élevée que les solides.
* Structure moléculaire: Les molécules complexes ont une énergie thermique plus élevée que les molécules plus simples.
Il est important de noter que:
* La détermination de l'énergie thermique peut être complexe, en particulier pour les systèmes avec des températures et des compositions variables.
* Nous nous concentrons souvent sur les changements d'énergie thermique (transfert de chaleur), plutôt que sur la quantité absolue.
* L'énergie thermique est étroitement liée à d'autres formes d'énergie, telles que l'énergie potentielle et l'énergie chimique.
Dans l'ensemble, bien que nous ne puissions pas mesurer directement l'énergie thermique, nous pouvons l'estimer en utilisant diverses méthodes et comprendre comment des facteurs tels que la température et la masse affectent sa valeur.
