Le transfert de chaleur est le processus consistant à déplacer la chaleur d’un endroit où il y a beaucoup de chaleur vers un autre endroit. En physique, il est enseigné que cela s’accomplit principalement de l’une des trois manières suivantes : conduction, convection ou rayonnement. À certains égards, l’utilisation de ces connaissances aide les humains à manipuler l’énergie thermique de la manière la plus bénéfique.
Comprendre les principes du transfert de chaleur aide les gens à effectuer un certain nombre d’activités plus efficacement. Qu’il s’agisse de fournir une chaleur adéquate dans une maison ou d’offrir des options pour la cuisson de divers aliments, le transfert de chaleur joue un rôle vital dans la vie de chacun. Les utilisations du transfert de chaleur sont presque infinies.
La conduction est l’un des moyens les plus courants de transférer la chaleur. Cela se fait en transférant la chaleur à travers la matière d’un atome à l’autre. Il se produit le plus souvent lorsqu’un morceau de métal, comme une cuillère de cuisine, est laissé trop longtemps dans un liquide chaud. La chaleur remontera la cuillère. Certains matériaux sont plus conducteurs que d’autres, c’est pourquoi les casseroles en métal ont souvent des poignées en caoutchouc et pourquoi les ustensiles de cuisine sont également disponibles en bois et en plastique.
La conduction est un type de transfert de chaleur qui peut également être facilement ressenti d’autres manières, par exemple en tenant un morceau de métal. Souvent, le métal sera froid au toucher, même s’il est en fait à la même température que tout le reste de la pièce ou de la zone. Ce qui se passe réellement, c’est un transfert de chaleur entre votre corps et le métal. Le métal absorbe en fait la chaleur de votre peau.
La convection est le mouvement physique réel de la chaleur d’un endroit à un autre sous forme de liquide ou de gaz. En général, l’air chaud, et la chaleur en général, monte, c’est pourquoi la vapeur d’une marmite bouillante monte. Ce concept peut être clairement démontré par une journée chaude et est responsable de la modération des températures près des océans et des brises. Au fur et à mesure que l’air chaud monte de la terre dans l’après-midi et en début de soirée, de l’air plus frais au-dessus de l’eau entre et prend sa place, provoquant une brise vers le rivage.
L’inverse est vrai le matin. Comme l’air au-dessus de l’eau ne se refroidit pas aussi vite, il monte le matin et est remplacé par l’air au-dessus de la terre. Ainsi, la brise de mer souffle en fait vers la mer à ce moment-là.
L’autre type de transfert de chaleur est le rayonnement. Alors que beaucoup se sont inquiétés après avoir entendu parler des effets néfastes des rayonnements et de leur capacité à provoquer le cancer, ce type de transfert de chaleur est responsable de la majeure partie de la chaleur que reçoit notre planète. Le rayonnement se produit lorsque la chaleur se propage via des ondes électromagnétiques à travers des vides apparemment vides, tels que la chaleur du soleil se déplaçant dans l’espace. Le rayonnement est responsable de la cuisson traditionnelle ainsi que de la cuisson au four à micro-ondes.