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C1 — Identifier et décrire les trois modes de transfert thermique
C2 — Mettre en évidence expérimentalement les trois modes de transfert
C3 — Comparer qualitativement la conduction dans différents matériaux
C4 — Prévoir le sens du transfert thermique spontané

Fiche résumé — Les trois modes de transfert thermique

Chapitre 4 | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Conduction (C1)

Transfert d'énergie de proche en proche, sans déplacement de matière. Il existe dans les solides, les liquides et les gaz — c'est dans les solides qu'on l'observe le plus.

Les métaux sont de bons conducteurs (cuivre, aluminium)
Le bois, la laine de verre et le polystyrène expansé sont des isolants

Exemple : Une poignée de porte en métal semble froide en hiver car elle emporte vite l'énergie de la main.

2. Convection (C1)

Transfert associé au déplacement d'un fluide (air, eau). L'air réchauffé, moins dense, s'élève ; de l'air plus frais le remplace. Ce n'est pas « la chaleur qui monte ».

Naturelle : mouvement dû aux différences de masse volumique
Forcée : mouvement provoqué par un ventilateur, une pompe (VMC)

Exemple : Un radiateur réchauffe l'air, qui s'élève vers le plafond ; l'air plus frais redescend le long des murs.

3. Rayonnement (C1)

Échange par rayonnement électromagnétique, surtout infrarouge à température ordinaire ; le Soleil émet aussi du visible. Aucun support matériel nécessaire : peut traverser le vide.

Surfaces sombres/mates : absorbent et émettent davantage
Surfaces réfléchissantes : renvoient le rayonnement

Exemple : Le Soleil chauffe la Terre par rayonnement, à travers le vide de l'espace.

4. Comparer les matériaux (C3)

Bons conducteurs : métaux (cuivre, aluminium, acier)
Isolants : matériaux à air immobilisé (laine de verre, laine de roche, polystyrène expansé), bois

Comparer à mêmes dimensions, même état initial, même source, même durée

Piège : la sensation au toucher n'est pas une mesure de température. Les calculs avec \(\lambda\) viennent au chapitre 5.

5. Sens du transfert (C4)

Chaud → Froid (toujours, spontanément)

Le transfert s'arrête quand les deux corps atteignent la même température (équilibre thermique).

Piège : Pour forcer un transfert du froid vers le chaud, il faut fournir de l'énergie (pompe à chaleur, réfrigérateur).

6. Mettre en évidence (C2)

Barre immobile qui se réchauffe loin de la source : conduction
Traceur coloré entraîné par l'eau chauffée : convection
Sonde qui chauffe moins derrière un écran réfléchissant : rayonnement

Retenir : formuler l'hypothèse, ne changer qu'un paramètre entre deux essais, nommer les transferts parasites.

Comparaison des trois modes

	Conduction	Convection	Rayonnement
Support	Solide, liquide ou gaz	Fluide (air, eau)	Aucun (vide possible)
Matière se déplace ?	Non	Oui	Non
Comment le limiter	Isolant	Supprimer la circulation	Surface réfléchissante