La température et l'énergie thermique sont des propriétés physiques ; les deux sont la nature de l'état thermodynamique d'un objet. Pourtant, les deux termes impliquent une signification très différente.
Les particules présentes dans une substance se déplacent à des vitesses différentes. Les particules se déplaçant à une vitesse plus lente ont moins d'énergie cinétique (plus froides en température), tandis que les particules se déplaçant à une vitesse plus rapide possèdent plus d'énergie cinétique (plus chaudes).
Faits marquants
- La température mesure l'énergie cinétique moyenne des particules dans une substance, indiquant le degré de chaleur ou de froideur sur une échelle spécifique, telle que Celsius ou Fahrenheit.
- L'énergie thermique est l'énergie interne totale d'une substance, qui comprend l'énergie cinétique et potentielle de ses particules et est directement liée à la température et à la masse de la substance.
- Les principales différences entre la température et l'énergie thermique résident dans leurs définitions et leur mesure, la température étant une mesure de l'énergie cinétique moyenne et l'énergie thermique représentant l'énergie interne totale d'une substance.
Température vs énergie thermique
La température est la moyenne énergie cinétique de particules dans une substance. Elle est mesurée à l'aide d'un thermomètre ou d'un autre dispositif de détection de température. L'énergie thermique est l'énergie totale de toutes les particules d'une substance et est liée à la température, à la masse, à la composition et aux forces externes.
La température mesure l'énergie cinétique moyenne présente dans les molécules de l'objet. L'énergie thermique détermine l'énergie cinétique totale des molécules présentes dans un objet.
La quantité de l'objet est un facteur clé dans la détermination de la quantité d'énergie thermique.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Température | L'énérgie thermique |
|---|---|---|
| Définition | L'énergie interne totale d'un objet due au mouvement aléatoire de ses particules | Énergie interne totale d'un objet due au mouvement aléatoire de ses particules |
| Unité de mesure | Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F) | Joule (J) |
| Scalaire/Vecteur | Scalaire | Scalaire |
| dépendance | Ne dépend pas de la masse ou de la capacité thermique spécifique d'un objet | En fonction de la masse, de la température et de la capacité thermique spécifique d'un objet |
| Relation avec l'état de la matière | Changements pendant la transition de phase sans changement d'énergie thermique | Peut changer sans transition de phase (par exemple, lors du chauffage ou du refroidissement d'un objet) |
| Mécanisme de transfert | Transfert de chaleur par conduction, convection et rayonnement | Transfert de chaleur par conduction, convection et rayonnement |
| Importance | Indique la "chaleur" ou la "froideur" d'un objet | Une mesure de l'énergie cinétique moyenne des particules dans un système |
Qu'est-ce que la température ?
La température est une propriété physique qui indique à quel point un corps/objet est chaud ou froid. Elle caractérise l'énergie cinétique moyenne de toutes les molécules présentes dans un objet.
La température d'un objet peut être mesurée à l'aide d'un thermomètre. Les trois systèmes qui aident à classer l'unité de température SI sont Celsius, Kelvin et Fahrenheit.
La température peut être liée à deux propriétés chaude et froide. Les particules présentes au sein de l’objet le déterminent entièrement.
La vitesse de chaque particule dans l'objet dépend de la quantité d'énergie que contiennent les particules. Plus les particules se déplacent rapidement et plus elles sont éloignées, plus la température est élevée. Plus les particules sont lentes et proches, plus la température est basse.
Dans deux corps de températures différentes, lorsqu'ils interagissent, un échange de chaleur se produit entre eux, provoquant le refroidissement de l'objet le plus chaud et le réchauffement de l'objet le plus froid. L'échange de chaleur se produit constamment et l'échange ne s'arrête que lorsque les deux objets sont à une température similaire.
La température est essentielle dans toutes les sciences naturelles - physique, chimie, géologie, etc. Par conséquent, la température détermine la vitesse, la portée et l’intensité de toute réaction chimique.
Qu'est-ce que l'énergie thermique ?
L'énergie thermique implique l'énergie contenue dans un objet qui est responsable de la température. Il se produit lorsqu'une élévation de température amène les particules à l'intérieur de l'objet à se déplacer plus rapidement et à entrer en collision.
Comme il y a une augmentation de l'énergie cinétique, l'énergie thermique de l'objet augmente. Par conséquent, l'énergie thermique de l'objet augmente avec l'augmentation de la température.
Un transfert d'énergie thermique se produit lorsqu'il existe une élévation de température dans un système de matière continue. L'énergie thermique peut être transférée à travers divers éléments tels que la conduction, convection, et le rayonnement.
Il se transfère de la partie de l'objet avec une température plus élevée à la partie avec une température plus basse ; le processus se poursuit jusqu'au point où la température est égale dans toutes les parties.
Principales différences entre Température et énergie thermique
- L'énergie cinétique moyenne des molécules d'un objet est appelée température. Dans le même temps, l'énergie cinétique totale à l'intérieur d'un objet est appelée énergie thermique.
- Pour la température, l'état peut varier. Il peut être chaud ou froid, mais dans le cas de l'énergie thermique, la température de l'objet doit être chaude.
- La température peut être mesurée en trois variables : Celsius, cinétique et Fahrenheit, tandis que l'énergie thermique peut être mesurée en deux variables : les joules et les calories.
- Dans le cas de la température, elle peut encore varier lorsque l'objet interagit avec un autre objet de températures différentes, et un flux de molécules se produit, entraînant finalement la même température des deux objets. Dans le cas du flux d'énergie thermique des molécules à l'intérieur de l'objet, la température de l'objet est constante partout.
- La température ne dépend pas de la quantité de l'objet, alors que l'énergie thermique est déterminée par la quantité de l'objet.
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
Je ne suis pas sûr d'être d'accord avec le recours à la masse pour déterminer l'énergie thermique, mais dans l'ensemble, c'est une bonne analyse du sujet.
Oui, la masse et la température jouent toutes deux un rôle important dans les calculs d’énergie thermique.
C'est un argument valable, Stefan. La relation entre la masse et l’énergie thermique pourrait être explorée davantage.
Les explications sont si claires que même moi, je pourrais comprendre la distinction entre température et énergie thermique.
D'accord, Sprice. La clarté des explications est très utile.
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Les concepts sont bien articulés ici, mais je ne suis toujours pas convaincu que la température indique toujours le chaud et le froid.
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L'explication des mécanismes de transfert de chaleur est très utile. C'est agréable de voir que cela n'a pas été négligé.
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Je confonds toujours température et énergie thermique. Cependant, le tableau comparatif fourni ici permet de clarifier les différences.
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