Il existe trois modes de transfert, illustrés dans l'activité suivante : la conduction, la convection et le rayonnement.
Un mode de propagation de la chaleur est la conduction. Cela concerne particulièrement les solides. Au sein du matériau, l'agitation thermique (voir fiche sur l'énergie interne) se transmet de proche en proche. L'idée importante est que la chaleur se propage sans transport de matière.
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).
a) Par conduction : La chaleur se propage de proche en proche à travers la matière sans qu'il n'y ait transfert de cette dernière. La conduction se produit donc dans les solides, elle correspond à la propagation de l'énergie cinétique d'agitation thermique que possèdent les particules constituant la matière.
En général, le flux échangé à travers une surface n'est pas uniforme sur toute la surface. On définit alors une densité de flux de chaleur, ϕ, qui correspond à un flux de chaleur par unité de surface (en W/m2).
Le transfert d'énergie est le passage de l'énergie d'un milieu à un autre tout en conservant sa forme. Lorsqu'un cycliste applique une force suffisante sur le pédalier, ce dernier effectue un mouvement de rotation. Ce mouvement est associé à de l'énergie mécanique.
La thermodynamique correspond à une branche de la physique qui étudie le comportement thermique des corps, plus exactement les mouvements de chaleur. De façon plus générale, la thermodynamique s'intéresse à l'étude de l'énergie (en particulier l' énergie interne) et de ses transformations.
La chaleur et la température sont deux sujets étroitement liés, c'est pourquoi la différence entre les deux peut être un peu déroutante. La différence principale réside dans le fait que la chaleur traite de l'énergie thermique, alors que la température est plus reliée à l'énergie cinétique moléculaire.
Un transfert thermique est le transfert d'énergie thermique d'une source à une autre, il se transmet spontanément de celui qui a la température la plus élevée à celui qui a la température la moins élevée. C'est un transfert d'énergie irréversible.
En mécanique des fluides, la convection est un transfert d'énergie thermique qui s'accompagne d'un transport de la matière à l'état de fluide. Ce fluide peut être un gaz ou un liquide. La convection induit un déplacement global de la matière.
Voici quelques exemples de conversions de l'énergie électrique : Une lampe transforme l'énergie électrique en chaleur (énergie thermique) et en lumière (énergie rayonnante). Une résistance transforme l'énergie électrique en énergie thermique. Un moteur transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.
On distingue trois types de transfert thermique, qui peuvent coexister : la conduction, due à la diffusion progressive de l'agitation thermique dans la matière ; la convection, transfert thermique qui accompagne les déplacements macroscopiques de la matière ; le rayonnement, qui correspond à la propagation de photons.
C'est le phénomène de réfraction
L'air le plus froid, donc le plus dense, est le plus proche du sol. En montant, l'air se réchauffe et perd en densité. La trajectoire de la lumière qui traverse ces strates d'air de densités différentes s'infléchit petit à petit.
L'énergie électrique obtenue dans les centrales est transférée par un réseau de lignes électriques jusqu'aux lieux où elle est utilisée comme la maison par exemple. Lorsque l'énergie passe d'une forme à une autre dans un même objet (appelé convertisseur), on parle de conversion d'énergie.
On évoque parfois deux autres principes : principe zéro de la thermodynamique : la température est une grandeur repérable ; quatrième principe de la thermodynamique, comme nom donné à la théorie d'Onsager : il existe une relation linéaire entre les courants volumiques et les forces thermodynamiques.
La première loi de la thermodynamique ou loi de conservation de l'énergie. Ce principe stipule que "l'énergie totale d'un système isolé n'est ni créée ni détruite, elle reste constante". La deuxième loi de la thermodynamique stipule que la quantité d'entropie dans l'univers a tendance à augmenter.
L'énergie U se présente donc comme une fonction d'état, et le premier principe de la thermodynamique exprime dans sa généralité une propriété de conservation de cette énergie, car, pour un système isolé du monde extérieur, on a Q = 0 et W = 0, ce qui entraîne U1 = U2.
Une conversion est la transformation d'une forme d'énergie en une autre forme d'énergie.
La raison est physique : un corps chaud a ses particules qui se déplacent très vite et qui s'entrechoquent, beaucoup plus qu'un air froid.
Le vent qu'on appelle thermique est créé par la différence de température et d'inertie entre la terre et la mer l'été. En gros, l'air chaud est léger, peu dense, l'air froid est lourd et dense. Lorsque les 2 sont côte à côte, l'air froid, lourd, dense va prendre la place de l'air chaud, léger, peu dense.
Le mot flux vient du latin fluxus (« écoulement »). Il trouve tout naturellement sa place en mécanique des fluides : dans ce domaine les flux sont systématiquement des débits, c'est-à-dire qu'ils représentent une quantité qui traverse une surface, une section, par unité de temps (débits massique et volumique, etc.).
Un bilan thermique permet de faire le point sur les faiblesses d'une habitation, sur le plan énergétique. L'objectif est in fine d'obtenir des préconisations afin de choisir les bons travaux de rénovation énergétique, ou tout du moins de bien les ordonnancer, en commençant par ceux qui sont prioritaires.
Flux et induction
L'unité de flux magnétique est le weber (Wb), en hommage au physicien allemand Wilhelm Eduard Weber (1804-1891). Ou encore des kg⋅m2. A−1⋅s−2 dans le système MKSA.