Discussion:Chaleur (thermodynamique)

À fusionner avec transfert thermique ?

Le 26 avril 2005, l'article Chaleur a disparu et a été remplacé par Transfert thermique qui correspond au langage actuel des thermodynamiciens de langue française (voir historique de transfert thermique). Cet article, né en 2020, et qui correspond au terme anglais "heat" fait donc double emploi et, surtout, donne l'impression que la chaleur est une énergie. Il ne devrait pas exister avec le terme (thermodynamique) mais être fusionné avec transfert thermique quitte à insister davantage dans l'article Chaleur sur le fait qu'en anglais ce terme désigne fréquemment l’énergie thermique. PNLL (discuter) 21 novembre 2022 à 14:29 (CET)

À mon avis, les trois termes chaleur, transfert thermique et énergie thermique doivent être distingués :

• l'énergie thermique d'un système est la portion de son énergie interne qui est constituée d’énergie cinétique désordonnée (énergie cinétique totale de ses particules moins l'énergie cinétique des mouvements macroscopiques) ;
• en thermodynamique le terme chaleur doit être réservé à la quantité d'énergie thermique reçue ou donnée par un système d'un ou à un autre système, éventuellement localement (à travers une portion de sa frontière, notamment) ;
• un transfert thermique est un transfert d'énergie thermique d'un système à un autre, pas nécessairement au contact (conduction) mais éventuellement à distance (convection, rayonnement).

Autrement dit :

• l'énergie thermique et la chaleur sont des quantités d'énergie (possédée pour la première, échangée pour la seconde), exprimables en joules. Le transfert thermique est un processus et non une quantité, mais qui peut être caractérisé par certaines grandeurs physiques et notamment son bilan global en joules ou local et temporel en W/m² (comme la carte n'est pas le territoire, le bilan n'est pas le processus) ;
• la chaleur et le transfert thermique caractérisent des interactions, pas l'énergie thermique.

— Ariel (discuter) 21 novembre 2022 à 18:45 (CET)

C'est un avis mais ce n'est pas celui de l'inspection générale de physique chimie (qui n'a évidemment pas force de loi) mais jamais dans les programmes de lycée GT ou des classes prépa on ne trouvera l'association de la chaleur à une énergie.

Il semble que cette notion (ancienne, maintenant) de chaleur soit un résidu du fluide calorique de Lavoisier qui a été très longtemps enseigné en France (quasiment jusqu'en 1900) car Marcellin Berthelot, qui fut ministre de l'instruction publique, c'est pas rien, n'acceptait pas l'hypothèse atomique et donc ne pouvait accepter le concept d'énergie cinétique désordonnée au sein de la matière. — Le message qui précède, non signé, a été déposé par PNLL (discuter), le 22 novembre 2022 à 09:55.

Bonjour Ariel Provost et PNLL, si je comprends bien l'avis d'Ariel, la chaleur "thermodynamique" de cet article se résumerait à la conduction ? Ca ne correspondrait pas à ce que décrit la première section.

J'ai l'impression que Transfert thermique est plutôt écrit par des thermiciens, tandis que cet article-ci vient de thermodynamiciens. Chacun des deux fait une large part à l'autre, si bien qu'on devrait pouvoir les fusionner facilement si on concluait à leur redondance. Salutations — Vega (discuter) 5 décembre 2022 à 15:31 (CET)

Bonjour, je précise que je suis l'auteur de la traduction réalisée en 2020 et en conséquence rédacteur d'une grande partie de l'article.

Selon moi, chaleur (thermodynamique) a un objectif différent de transfert thermique. En effet, en plus d'aborder le sujet d'un autre angle et donc de présenter peu de redites, cet article permet un développement étendu sur les termes mêmes de "chaud" ou de "chaleur". Ceux-ci ont une histoire propre et particulière, car les physiciens ont eu du mal à mettre un nom et à quantifier de quel phénomène on cause lorsqu'on utilise ces mots. Aussi, il me paraît peu approprié de faire un court paragraphe sur un sujet aussi central dans une page d'homonymie, entre le rut et un district canadien. On peut discuter de transferts d'informations entre les articles ou autre, mais la différence de traitement et d'objet me fait penser que l'existence simultanée des deux articles est désirable pour l'encyclopédie, ce que font d'ailleurs presque l'intégralité des autres versions linguistiques. D'ailleurs, du fait de l'importance du terme de chaleur dans l'histoire des sciences (et dans la vie courante), renommer cet article en chaleur et transformer l'homonymie en chaleur (homonymie) serait peut-être même une meilleure idée.

Amicalement, Charlestpt (discuter) 5 décembre 2022 à 16:17 (CET)

 Vega : je précise ci-dessous mon propos concernant la chaleur en thermodynamique.

(1) Le principal de mon propos est « le terme chaleur doit être réservé à la quantité d'énergie thermique reçue ou donnée par un système d'un ou à un autre système ». Autrement dit, ce terme ne doit apparaître que dans les bilans d'énergie interne ($\Delta U=$ chaleur + travail, le travail regroupant les travaux de forces mécaniques, électriques, etc.) et d'entropie ($\Delta S=$ intégrale de chaleur/température + entropie produite à l'intérieur du système), ou bien sûr de fonctions d'état apparentées (énergie libre, enthalpie, enthalpie libre).

(2) Cette chaleur est presque toujours comptabilisée à la frontière du système considéré ; quand je dis « éventuellement localement (à travers une portion de sa frontière, notamment) », c'est en pensant aux subtilités de définition de la frontière du système. Par exemple, quand une résistance électrique parcourue par un courant est plongée dans le liquide d'un récipient, on peut exclure la résistance du système auquel cas la chaleur reçue (par effet Joule) l'est bien à la frontière du système ; mais souvent on intègre la résistance au système auquel cas il est commode de considérer la chaleur comme reçue à l'intérieur du système (en réalité le système reçoit alors un travail électrique à sa frontière, à travers la section des deux fils électriques, mais le bilan est le même).

(3) Cette chaleur apportée (en valeur algébrique) au système ne l'est pas nécessairement par conduction, elle peut l'être par rayonnement. Le cas de la convection est beaucoup plus subtil : si la frontière d'un système est une surface solide au contact d'un fluide parcouru par des mouvements convectifs, c'est bien la conduction et elle seule qui joue au contact direct du système (vitesse nulle du fluide à cet endroit), mais il est commode de parler de chaleur par convection dans un bilan global ne s'intéressant pas aux détails de la couche convective ; dans d'autres cas c'est nettement plus complexe, par exemple si l'on place la frontière en plein milieu de la couche convective car dans le détail il y a alors à la frontière un apport (algébrique) de chaleur par conduction, de chaleur par advection et de travail mécanique lié aux mouvements ascendants et descendants, là encore il est plus sage de fermer les yeux sur les détails et de parler d'apport de chaleur par convection. — Ariel (discuter) 5 décembre 2022 à 18:16 (CET)

"Le principal de mon propos est « le terme chaleur doit être réservé à la quantité d'énergie thermique reçue ou donnée par un système d'un ou à un autre système ». Autrement dit, ce terme ne doit apparaître que dans les bilans d'énergie interne ( chaleur + travail, le travail regroupant les travaux de forces mécaniques, électriques, etc.) et d'entropie ( intégrale de chaleur/température + entropie produite à l'intérieur du système), ou bien sûr de fonctions d'état apparentées".

C'est ce qu'on m’enseignait dans les année 70 quand j'étais étudiant mais, d'après ce que j'en sais, aujourd’hui, plus aucun prof de fac ou de prépa français (voir avec Utilisateur:Kropotkine_113) n'utilise le terme de chaleur pour désigner une quantité d'énergie. Ce point a d'ailleurs fait l'objet de nombreux débats entre "anciens" (dont je faisais partie) et "modernes" il y a maintenant plus de 15 ans, d'où ma proposition de fusionnement.

Je précise enfin que dans les années 2005-2007, je faisais partie de ceux qui souhaitaient, lors de la rédaction des programmes de maths-sciences des lycées professionnels, que le terme "chaleur" continue à désigner une forme d'énergie, avec l'argument que dans le monde professionnel et dans les documents techniques auxquels ces élèves seraient confrontés, c'est cette acceptation du terme qui est faite quasi systématiquement, et nous avons obtenu gain de cause. En revanche dans tous les programmes de SPC du lycée général ou technologique, jamais la chaleur n'est assimilée à une énergie et lors de la rédaction de tous les sujets de bac ou de BTS nous prenions grand soin d'éviter cette association. PNLL (discuter) 10 décembre 2022 à 14:14 (CET)

Chaleur et transfert thermique sont rigoureusement identiques et doivent être fusionnés selon moi (transfert de chaleur est un pléonasme). Je vous renvoie vers la première note insérée dans l'article transfert thermique à ce sujet qui est tout à fait pertinente.

Stéphane Olivier et Hubert Gié, , Paris, Tec & Doc Lavoisier, coll. « Sciences physiques », 1998, 512 p. (ISBN 978-2-7430-0133-9), p. 133

« Un tel transfert d'énergie est appelé chaleur ou, mieux, transfert thermique et noté Q. »

, assorti d'un appel de note de bas de page qui explique :

« Le mot « chaleur » est de loin le plus utilisé : c'est un héritage légué par les fondateurs de la thermodynamique, et qui s'impose par sa simplicité. L'usage courant de formules telles que « l'eau est chaude » confère au mot « chaleur » une ambiguïté regrettable : on sous-entend ainsi que la chaleur est une forme d'énergie stockée par l'eau, alors que la chaleur n'est qu'une forme d'échange d'énergie. »

La chaleur n'est pas une forme d'énergie comme le seraient les énergies cinétique ou potentielle mais un échange désordonné d'énergie interne (il ne se limite pas à la conduction). Il n'est pas difficile de trouver des ouvrages qui contrediront ceci ("Tranfert de chaleur" ou "Échangeurs de chaleur") mais ils sont, à mon sens, bien moins aboutis.

Manifestement cette discussion a déjà eu lieu par le passé et a abouti à une fusion : Discussion:Transfert thermique#Fusion de pages.

— Ellande (Disc.) 26 décembre 2022 à 18:12 (CET)

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Je tente de relancer la discussion en précisant mon point de vue en fonction des informations que j'ai pu trouver les plus pertinentes. Il existe en effet beaucoup d'écrits parfois dissonants voire contradictoires sur le sujet.

 Ariel Provost :L'énergie thermique mérite tout à fait un article à part, mais pour le reste...

Vous écrivez :

• la chaleur est « la quantité d'énergie thermique reçue ou donnée par un système d'un ou à un autre système, éventuellement localement ».
• un transfert thermique est « un transfert d'énergie thermique d'un système à un autre, pas nécessairement au contact (conduction) mais éventuellement à distance ».

Je crains que la différence contact et distance n'existe que dans l'idée que vous vous faites de la terminologie concernant le contact ou pas ; il ne peut pas y avoir de éventuellement qui ferait une différence. Vous écrivez donc deux fois la même chose. En outre, dans les deux cas, ce n'est vrai que pour les gaz parfaits pour lesquels l'énergie interne n'est représentée que par l'énergie cinétique. Dans les autres cas, les interactions entres particules induisent l'existence d'une énergie potentielle complémentaire de l'énergie cinétique formant l'énergie interne. C'est elle qui est transférée sous forme de chaleur (transfert thermique) ou de travail.

Ensuite la chaleur est le processus, la quantité de chaleur Q est l'énergie échangée si on ne veut pas commettre d'abus de langage. Séparer les concepts de la quantité est souvent un exercice d'équilibriste : il serait difficile de le faire pour le travail par exemple. C'est évidemment plus clair avec le terme transfert thermique : le flux thermique est le débit, la (quantité de) chaleur est le volume, le transfert thermique (et ses différentes mode) est le processus.

 PNLL :Je n'ai pas compris « ...que le terme "chaleur" continue à désigner une forme d'énergie » qui est un contresens, mais comme je suis d'accord sur tout le reste, je n'insiste pas, je l'ai déjà écrit.

 Charlestpt :Je ne vois pas du tout en quoi les deux articles chaleur (thermodynamique) a un objectif différent de transfert thermique devraient avoir des objectifs différentes, et en dehors du plan, le sujet et rigoureusement le même. Terminologie, mécanismes et mode de transfert, thermodynamique sont abordés (à des niveaux d'approfondissement différents) dans les deux cas.

Je n'ai pas pris le temps de tout lire, mais je vois cependant d'un mauvais œil l'emploi quasi systématique de « transfert de chaleur » (21 fois), qui est un pléonasme comme je l'ai déjà écrit, au lieu de transfert d'énergie sous forme de chaleur ou tout simplement transfert thermique (qui rappelons le n'est pas tout à fait un transfert d'énergie thermique).

 Vega : Pour information

Donc pour moi Pour  Fusionner. — Ellande (Disc.) 8 janvier 2023 à 14:16 (CET)

Évidemment pour moi aussi Pour  Fusionner.  Ellande : « ...que le terme "chaleur" continue à désigner une forme d'énergie ». je suis d'accord avec toi, c'est une ineptie, mais c'est ce qui ressort de beaucoup de documents à l'usage des techniciens.PNLL (discuter) 11 janvier 2023 à 09:47 (CET)

Bonjour, afin de me prononcer sur une fusion, j'aimerais auparavant voir une proposition d'à quoi un tel article fusionné ressemblerait au brouillon par ceux qui désirent les rassembler, les deux articles étant relativement longs. Par ailleurs, je maintiens que le terme "chaleur" a une importance aussi bien historique que dans son utilisation courante, et donc que le développement sur la page d'homonymie chaleur n'est pas suffisant pour l'encyclopédie.

Finalement, je dois avouer ne pas enseigner la physique et ne plus être en contact quotidien avec ces notions, mais je nous invite à nous questionner si le sujet est vraiment rigoureusement le même (que ce soit avec le consensus actuel dans le domaine de la physique, celui d'il y a 50 ans ou celui il y a 150 ans, ainsi que dans la vulgarisation technique), pourquoi l'anglais a en:Heat et en:Heat transfer, l'allemand a de:Wärme et de:Wärmeübertragung, l'italien a it:Calore et it:Trasmissione del calore, l'espagnol a es:Calor et es:Transferencia de calor, le portugais a pt:Calor et pt:Propagação térmica, le néerlandais a nl:Warmte et nl:Warmteoverdracht, le chinois a zh:熱量 et zh:传热, l'arabe a ar:حرارة et ar:انتقال الحرارة, etc. Bien que beaucoup d'articles s'appuient en grande partie sur les version anglaises, ces distinctions apparaissent faire consensus sur les versions linguistiques les plus utilisées. Amicalement, Charlestpt (discuter) 11 janvier 2023 à 10:31 (CET)

 Charlestpt : Il n'y a pas péril en la demeure et je n'ai pas le temps pour m'y atteler, mais l'idée du brouillon est bien sûr bienvenue. L'importance historique est évidente (une section histoire, évidemment, pour laquelle je ne suis pas qualifié). Pour ce qui est du langage courant, il serait bon de ne pas entretenir les erreurs qui ont été, sont et seront propagées en les soulignant et en les expliquant (section chaleur, un terme ambigüe ?). Même chose pour chaleur latente, chaleur sensible, chaleur spécifique qui sont des termes du passé. Pour la page d'homonymie, elle est un peu étrange, c'est vrai, la majorité des entrées ne sont pas des homonymes : c'est surement à discuter sur la PDD associée ; la renommer ne me paraît pas indispensable.

Pour ce qui est du questionnement, en l'état je trouve que les sources les plus pertinentes sont celles qui rassemblent en une seule définition les deux termes. Il y 50 ans, il y a 150 ans de l'histoire à nouveau.

Enfin, les articles en anglais présentent les mêmes travers que ceux en français.

« In thermodynamics, heat is defined as the form of energy crossing the boundary of a thermodynamic system by virtue of a temperature difference across the boundary. » (source de 1978)

Faux selon moi car il ne s'agit pas d'une forme d'énergie mais d'un transfert.

« Heat transfer is a discipline of thermal engineering that concerns the generation, use, conversion, and exchange of thermal energy (heat) between physical systems. Heat transfer is classified into various mechanisms, such as thermal conduction, thermal convection, thermal radiation, and transfer of energy by phase changes. »

Ce serait une discipline (comme la mécanique ou l'optique ?) puis, dès la phrase suivante, et dans tout l'article, c'est un ensemble phénomènes. Je passe sur ce qui me parait faux dans ces deux seules phrases, ou qui ne correspondent pas à l'utilisation en français. Je note quand même que la question « Isn’t “heat transfer” redundant? » (réponse : c'est l'usage, point) est tout de même posée. Si chaleur est "heat" et transfert de chaleur est "heat transfert", il n'y alors pas de traduction pour transfert thermique (je sais, je fais une fixette sur le pléonasme).

En espagnol, « Se denomina calor a la energía en tránsito que se reconoce solo cuando se cruza la frontera de un sistema termodinámico », définition trop vague car le travail répond aussi à cette définition. « El término calor, por tanto, se debe entender como transferencia de calor » : donc c'est la même chose joder.

« La transferencia de calor es el proceso físico de propagación del calor en distintos medios. ». Je vous laisse remplacer chaleur par la définition au-dessus et goûter l'évidente redondance : le transfert d'énergie en transit...

Je ne lis pas les autres langues, mais ces deux là me font penser, sans y réfléchir longtemps certes, que ce qui se fait ailleurs n'est pas à imiter dans ce cas.

— Ellande (Disc.) 20 janvier 2023 à 12:14 (CET)