La conduction se produit lorsque les flux de chaleur passent d'un corps à un autre, par contact. On parle de convection lorsqu'un corps qui se déplace emmène avec lui, la chaleur qu'il contient. Ce mode de transfert implique un déplacement de matière dans le milieu.
Le chauffage par rayonnement repose sur l'émission d'ondes infrarouges (invisibles) par une grande surface massive, réchauffant ainsi directement la matière (les objets et les parois environnantes) sans réchauffer l'air.
Convection : qu'est-ce que c'est ? Les mouvements de convection sont l'ensemble des mouvements internes (horizontaux ou verticaux) générés dans une masse fluide (liquide ou gaz). Ces mouvements peuvent notamment être dus aux différences de température ou aux différences de densité en divers points de la masse.
Pour comprendre fondamentalement le processus de transfert de l'énergie thermique produite vers un site, par exemple la pièce d'habitation, il faut en premier lieu décrire les différents modes de transmission de chaleur : conduction thermique, radiation thermique et convection, également nommée flux thermique.
Toute matière, dont la température est supérieure au zéro absolu (-273,15 degrés celsius), émet des ondes électromagnétiques qui forment le rayonnement thermique. À elle seule, la température fixe la puissance rayonnée par un corps, proportionnelle à la puissance quatrième de la température absolue.
Dans une maison, isolée ou non, il n'y a pas de mélange d'air chaud et froid par déplacement d'air. On considère donc que c'est la chaleur qui s'échappe, celle de l'intérieur en hiver, et celle de l'extérieur en été.
Convection dans le manteau
Afin d'évacuer sa chaleur, le manteau terrestre a adopté un mécanisme de convection thermique. Des courants de matière chaude et légère montent depuis les profondeurs vers la surface.
Les mouvements de convection représentent le mouvement de l'air en raison des variations de température engendrées par le réchauffement inégal de l'atmosphère par le Soleil. L'air qui se situe au-dessus des régions chaudes et humides de l'équateur est moins dense.
Les courants de convection sont générés par les différences de densité dans le fluide dues aux gradients de température. Les courants de convection sont associés à la convection naturelle , dans laquelle tout mouvement de fluide se produit par des moyens naturels tels que la flottabilité.
La convection est un mode de transfert thermique qui repose sur le mouvement de la matière. Cette dernière est chauffée par une source de chaleur puis se dilate, elle perd en densité et monte. En général, cette matière chaude est refroidie par son environnement plus froid.
Les panneaux rayonnants (aussi appelés radiants) utilisent le phénomène de convection et celui de rayonnement. La chaleur est diffusée à travers une grille, ce qui rend la répartition de la chaleur plus homogène qu'avec un convecteur, et la sensation plus agréable, proche de celle d'un rayon de soleil.
Un rayonnement fonction de la température
Selon la loi de Planck, le passage d'un niveau d'énergie à un niveau d'énergie inférieur s'accompagne de l'émission d'un rayonnement. Ainsi, un corps placé à une température donnée émet des ondes électromagnétiques de fréquences différentes.
La transmission de chaleur par rayonnement s'appuie essentiellement sur l'émission et l'absorption d' ondes électromagnétiques. L'énergie que celles-ci transportent est convertie en chaleur. Le rayonnement ne nécessite donc l'intervention d'aucun déplacement de matière ni d'aucun contact entre les objets ou milieux.
La chaleur peut être transférée de trois façons : Conduction. Convection. Rayonnement.
En effet, la convection se fait grâce aux molécules d'air (dioxygène, diazote), qui se trouvent au-dessus du feu (ou d'une plaque chauffante) ; ces molécules montent vers le haut, où il fait plus froid (lors de leur montée, elles entrent en contact avec la main, d'où la sensation de chaleur).
La conduction thermique se produit par le mouvement stochastique (aléatoire) de particules microscopiques (telles que des atomes ou des molécules). En revanche, le travail thermodynamique est défini par des mécanismes qui agissent macroscopiquement et directement sur les variables d'état du corps entier du système.
1. Passage de la chaleur ou de l'électricité d'un point à un autre d'un corps sous l'action d'une différence de température ou de potentiel électrique. 2. Transmission du potentiel d'action, le long d'un neurone ou d'une cellule musculaire.
La convection est un mode de transfert d'énergie bien plus efficace que la conduction, dans laquelle le transfert se fait de proche en proche sans mouvement global de la matière. 3Modélisation analogique des transferts d'énergie thermique dans le manteau.
Le mouvement de l'air provoqué par la différence de température s'appelle la convection naturelle.
Le manteau, pourtant solide, est animé de courants de convection qui évacuent la chaleur et qui sont responsables des déplacements des plaques tectoniques.
Les mouvements de convergence : rapprochement des plaques lithosphériques. Les plaques océaniques plongent dans l'asthénosphère, sous la lithosphère continentale et disparaissent au niveau des fosses océaniques : on parle de subduction. Ce mouvement de convergence des plaques réduit la surface océanique.
« Plus une couleur est sombre plus elle absorbe les rayons du soleil qui se transforment en chaleur, explique le spécialiste. Avec du noir, l'absorption est la plus importante. Le blanc, en revanche, réfléchit la lumière et n'accumule donc pas la chaleur. »
Le noir absorbe les rayons infrarouges du soleil et stocke la chaleur. Le noir absorbe même 90% de l'énergie. Donc le t-shirt noir risque effectivement de se transformer en véritable plaque de cuisson quand il est exposé au soleil. Évidemment l'énergie du soleil se transforme en chaleur.
Oui, l'air chaud est moins dense que l'air froid. Il a donc tendance à s'élever. Mais en altitude la pression de l'air diminue. Cet air va donc se détendre.