Physique 23 : Thermodynamique
Échanges d'énergie et changements d'état
Interprétation microscopique des échanges d'énergie

1. Échanges d'énergie entre deux corps

Lorsque deux corps en contact ont des températures différentes il se produit un échange d'énergie spontané: le corps dont la température est la plus élevée fournit une partie de son énergie au corps le plus froid.

Cet échange se poursuit jusqu'à ce que les deux corps soient en équilibre à la même température.

Cet échange d'énergie a des conséquences sur les deux corps: elle fait varier l eur température mais peut aussi modifier leur état physique.

2. Interprétation miscroscopique de
l'énergie d'un corps

Quel que soit l'état physique d'un corps, les molécules ou les ions qui le constituent ne sont jamais totalement fixes:

• Dans un solide il y a toujours une agitation des molécules et des ions qui vibrent plus ou moins fortement autour de leur position d'équilibre.
• Dans un liquide les molécules et les ions restent en contact les uns avec les autres mais peuvent se déplacer.
• Dans un gaz les molécules sont en mouvement permanent et elles ne cessent de se heurter entre elles et de rentrer en colision avec les substance voisines. Dans ces trois états l'énergie thermique et la température d'un corps sont liés au degré d'agitation ( vibration au mouvement ) des particules qui le constituent.

3. Augmentation de température d'un corps

La température d'un corps ( A ) peut augmenter lorsqu'il est en contact avec un corps ( B ) de température plus élevée.

Dans ce cas l'agitation des particules du corps ( B ) se communique à celles des particules ( A ).

• Les particules du corps ( A )deviennent moins agitées, la température diminue et il y a une perte d'énergie.

• Les particules du corp ( B ) deviennet plus agitées, de l'énergie est gagnée et la température augmente.

4. Changement d'état

Pour qu'un corps change d'état 'a température plus élevé, il doit recevoir une énergie supérieure à celle qui assure sa cohérence initiale due aux interactions de Van der Waal et éventuellement par les liaisons hydrogène.

Cette énergie est communiquée par le biais de l'agitation thermique des particule d'un corps de température plus élevée qui perd une partie de son énergie.