Chaleur

Chaleur, température · Objectifs Aborder le concept de conduction thermique. Distinguer température et sensation de chaud et de froid. Inciter à éprouver le besoin de mesurer pour plus de rigueur. · Niveaux : à partir du cycle 3 de l’école primaire. · Situation-problème « Quand je touche la table, le dessus en bois est chaud et le pied en métal est froid. Il sont pourtant tous les deux dans la même pièce depuis longtemps ! Ils devraient être à la même température ! » Qu’en pensez-vous ? · Rupture Ils sont effectivement à la même température…. même si la sensation que l’on ressent est différente. Bois = isolant thermique : la chaleur de la main, qui est plus chaude, ne se propage pas. Cela procure une sensation de chaud (chaleur de la main). Métal = conducteur thermique : la chaleur de la main se propage et ne reste donc pas localisée à l’endroit touché. Le métal est ressenti comme froid (température de la pièce). Il y a donc bien une différence entre la température effective d’un corps et la sensation thermique que l’on peut ressentir. L’idée que la sensation est différente de la température réelle peut être confirmée par la situationproblème suivante (que l’on peut aborder dès le cycle 2 de l’école primaire, en particulier pour faire prendre conscience que la mesure est plus objective que la simple prise en compte de la sensation perçue par la main) : On prend quatre seaux. On remplit le premier d’eau froide (environ 10 °) , le deuxième d’eau chaude (environ 50°) et les deux autres d’eau tiède (environ 30°). On donne 2 seaux à chaque groupe d’élèves. On demande au premier groupe de tremper une main dans l’eau froide puis tiède : l’eau tiède leur paraît chaude. En même temps, on demande au deuxième groupe de tremper leur main dans l’eau chaude puis tiède : cette dernière leur paraît froide. Qui a raison et comment faire pour le savoir ? · Nouvelle rupture Pourtant l’eau tiède a la même température dans les 2 seaux ! La sensation est différente après avoir touché de l’eau plus froide ou plus chaude que l’eau tiède. La sensation de chaud ou de froid est donc bien relative et différente de la température effective. Pour entériner cela, on peut suggérer à l’ensemble des élèves de faire les deux manipulations l’une après l’autre. D’après Gérard De Vecchi, Nicole Carmona-Magnaldi, Faire vivre de véritables situationsproblèmes, Hachette Education, 2002.

problèmes, Hachette Education, 2002. ____________________