AP4.1 - Chaleur et température : approche de deux concepts délicats

M. Dontaine, F. Frising, J. Plumat, Y. Verbist-Scieur, L. Zanotto

Inscrit dans les orientations pédagogiques souhaitées par le nouveau programme de physique au deuxième degré (mise en œuvre des compétences et de la démarche scientifique de type expérimental), cet atelier a pour objectif d’introduire les concepts délicats de chaleur et de température qui n’apparaissent finalement pas aussi simples à introduire tant sur le plan formel… Que sur le plan expérimental ! Il vise d’une part à présenter un ensemble d’expériences permettant de bien distinguer ces deux concepts. Ainsi, quelles sont les méthodes actuelles ou plus traditionnelles pour mesurer une température ? Sont-elles toutes équivalentes ? Deux corps, de même masse et à même température, possèdent-ils la même quantité d’énergie thermique ? Comment peut-on le montrer d’une manière claire et facile ? D’autre part, il s’agit de montrer comment la nature, mais aussi les industriels, limitent les transferts thermiques afin de garder une température élevée ou basse. Ainsi, les casseroles, les théières, les cannettes de soda, les verres à bière, les cylindres des moteurs présentent-ils une géométrie particulière afin d’y « garder le chaud ou le froid » ? Cet atelier présentera donc une multitude d’expériences amusantes et simples à réaliser dans la perspective d’activer le questionnement, ce qui constitue en soi une démarche scientifique transposable à d’autres domaines de la physique.