Qu'est ce que la capacité thermique ?
Publié par Jocelyn
Rédacteur Bricoleur chez Bricozor
Capacité thermique : comment ça fonctionne ?
La capacité thermique, aussi appelée « chaleur spécifique » ou « capacité calorifique » quantifie l’énergie thermique requise pour augmenter d’un degré la température d’un corps.
Expliqué simplement, c’est la capacité d’un matériau à stocker de la chaleur. Plus elle est élevée, plus le matériau mettra de temps à se refroidir.
Pour mieux comprendre, prenez l’exemple d’une casserole et d’un bol en plastique. Si vous versez de l’eau bouillante dans les deux contenants, la casserole restera bien évidemment chaude plus longtemps. Cela s’explique par le fait que celle-ci possède une capacité thermique plus élevée comparée au bol en plastique.
Bon à savoir :
L’eau a une capacité thermique élevée, et peut donc stocker plus d’énergie avant de changer de température. C’est pourquoi elle est utilisée comme fluide caloporteur dans de nombreux systèmes de chauffage.
À quoi sert la capacité thermique et quelle est son importance ?
Connaître la chaleur spécifique d’un matériau est utile dans de nombreux domaines, en particulier celui de la construction.
Pour garantir les performances d’un matériau et optimiser leur utilisation, les professionnels sont souvent amenés à mesurer leur capacité thermique. Si le béton et la brique sont souvent privilégiés pour les projets de construction, ce n’est pas dû au hasard. En plus de leurs caractéristiques, ces deux matériaux présentent une forte capacité calorifique.
Cette valeur influence également les performances énergétiques d’un bâtiment. En effet, un matériau capable d’emmagasiner de la chaleur et de la libérer lentement améliore l’inertie thermique. Résultat : moins de variations de température à l’intérieur du bâtiment et une meilleure efficacité énergétique.
Dans la vie courante, la chaleur spécifique peut être utilisée pour choisir son matériel et ses outils de travail. En cuisine par exemple, opter pour une casserole en fonte (meilleure capacité calorifique) plutôt qu’en aluminium permet de maintenir les aliments au chaud plus longtemps.
Un autre exemple dans le jardinage : placer les plantes dans des pots en terre cuite (capacité thermique plus élevée) plutôt qu’en plastique maintient une température stable pour les végétaux.
Quels facteurs influencent la capacité calorifique d'un matériau ?
Tous les matériaux ne réagissent pas à la chaleur de la même manière. Les métaux par exemple, ont une chaleur spécifique relativement faible, ce qui fait qu’ils se réchauffent et se refroidissent très vite. Inversement, l’eau, le bois et la laine de verre réagissent plus rapidement à la chaleur et restent chaud plus longtemps.
Au-delà de leur nature, la masse des matériaux influence directement leur capacité à emmagasiner de la chaleur. Concrètement, plus ils sont lourds, plus ils ont tendance à stocker et à libérer plus de chaleur. C’est pourquoi un gros bloc de béton mettra plus de temps à se réchauffer qu’une petite brique, même s’ils sont faits du même matériau.
Comment mesurer la capacité thermique ?
La capacité thermique d’un matériau peut être mesurée grâce à un procédé appelé calorimétrie. Cette technique repose sur l’utilisation d’un calorimètre, qui calcule la chaleur échangée par un échantillon lorsqu’il est soumis à un changement de température.
Le calorimètre est étalonné avec des substances dont la capacité thermique est bien connue, comme l’eau ou le saphir. Aussi, il est impératif que les échantillons ne changent pas d’état durant les variations de température.
Très important :
La mesure de la capacité calorifique doit être effectuée dans des conditions spécifiques pour obtenir des résultats fiables.
Ce qu'il faut retenir
La capacité thermique est une propriété fondamentale des matériaux qui influence notre quotidien de bien des manières. Cette notion nous permet de mieux choisir nos matériaux et nos outils pour le bricolage et nos travaux.
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