Chapitre 1
23
Figure 1.4 – À gauche : lorsqu’il est comprimé dans un compresseur, l’air donne
de la chaleur au travers des parois et des aubes des cylindres ; et pourtant sa
température augmente.
À droite : à l’inverse, lorsqu’il est détendu dans une soupape, l’oxygène liquide
reçoit de la chaleur de l’atmosphère (comme le mettent en évidence la condensation
et le gel de l’eau atmosphérique sur les tuyaux) ; et pourtant sa température chute.
Photo compresseur CC-by-sa Fábio Teixeira
Photo oxygène liquide domaine public Jensen Stidham / USAF
Le feu — Le feu est le nom donné au dégagement de lumière (rayonnement
électromagnétique) par un gaz à haute température. En thermodynamique, le « feu » n’a aucune propriété particulière. Il s’agit pour nous
de la même chaleur qu’elle soit dégagée par combustion de bois, de
kérosène, par frottement dans un frein, ou par une réaction nucléaire.
Seule compte au final la température à laquelle elle est transmise !
« Le principe à suivre pour
construire une échelle de température
peut tout d’abord paraître évident, puisqu’il peut apparaître qu’un thermomètre parfait ferait correspondre des
ajouts de chaleur égaux à des élévations égales de température, mesurées
par les graduations de son échelle. Il est
toutefois désormais reconnu comme
fait établi par l’expérience (par la variation des capacités calorifiques des
corps) que la thermométrie sous ce précepte est impossible, et nous n’avons
plus de principe sur lequel fonder une
échelle thermométrique absolue. »
William Thomson
(non encore couronné Baron Kelvin. . .)
1848 [9]
Le thermomètre — Nous laissons à l’étudiant/e le loisir d’explorer le fonctionnement des thermomètres : comment peut-on savoir dans l’absolu
qu’une température est haute ou basse ?
Nous nous contentons de remarquer que nous sommes nous-mêmes
de très mauvais thermomètres : comme le corps humain s’efforce de
se maintenir à température constante, nos sensations de « chaud » ou
de « froid » sont intrinsèquement liées aux transferts de chaleur.
Même si ce vocabulaire nous place probablement au rang des scientifiques
insociables relégués en bout de table, il nous équipe mieux pour affronter
la suite, car au chapitre prochain, nous attaquons les systèmes fermés.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Figure 1.4 – À gauche : lorsqu’il est comprimé dans un compresseur, l’air donne
de la chaleur au travers des parois et des aubes des cylindres ; et pourtant sa
température augmente.
À droite : à l’inverse, lorsqu’il est détendu dans une soupape, l’oxygène liquide
reçoit de la chaleur de l’atmosphère (comme le mettent en évidence la condensation
et le gel de l’eau atmosphérique sur les tuyaux) ; et pourtant sa température chute.
Photo compresseur CC-by-sa Fábio Teixeira
Photo oxygène liquide domaine public Jensen Stidham / USAF
Le feu — Le feu est le nom donné au dégagement de lumière (rayonnement
électromagnétique) par un gaz à haute température. En thermodynamique, le « feu » n’a aucune propriété particulière. Il s’agit pour nous
de la même chaleur qu’elle soit dégagée par combustion de bois, de
kérosène, par frottement dans un frein, ou par une réaction nucléaire.
Seule compte au final la température à laquelle elle est transmise !
« Le principe à suivre pour
construire une échelle de température
peut tout d’abord paraître évident, puisqu’il peut apparaître qu’un thermomètre parfait ferait correspondre des
ajouts de chaleur égaux à des élévations égales de température, mesurées
par les graduations de son échelle. Il est
toutefois désormais reconnu comme
fait établi par l’expérience (par la variation des capacités calorifiques des
corps) que la thermométrie sous ce précepte est impossible, et nous n’avons
plus de principe sur lequel fonder une
échelle thermométrique absolue. »
William Thomson
(non encore couronné Baron Kelvin. . .)
1848 [9]
Le thermomètre — Nous laissons à l’étudiant/e le loisir d’explorer le fonctionnement des thermomètres : comment peut-on savoir dans l’absolu
qu’une température est haute ou basse ?
Nous nous contentons de remarquer que nous sommes nous-mêmes
de très mauvais thermomètres : comme le corps humain s’efforce de
se maintenir à température constante, nos sensations de « chaud » ou
de « froid » sont intrinsèquement liées aux transferts de chaleur.
Même si ce vocabulaire nous place probablement au rang des scientifiques
insociables relégués en bout de table, il nous équipe mieux pour affronter
la suite, car au chapitre prochain, nous attaquons les systèmes fermés.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen