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La température du sol dépend de sa capacité thermique et des échanges de chaleur vers ou depuis la surface du sol. La capacité thermique est influencée par la composition du sol et la quantité d'eau et de vapeur d'eau qu'il contient.

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ID:(2052, 0)

Concept

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ID:(15210, 0)

Description

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La chaleur n'est rien d\'autre qu\'une énergie à l\'échelle microscopique.

Dans le cas d\'un gaz, cela correspond principalement à l\'énergie cinétique de ses molécules.

Dans les liquides et les solides, il faut tenir compte de l\'attraction entre les atomes, ce qui fait intervenir l\'énergie potentielle. Ainsi, dans ce cas, la chaleur correspond à l\'énergie que les particules possèdent et avec laquelle elles oscillent autour du point d\'équilibre défini par les autres particules de leur environnement.

ID:(118, 0)

Description

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La température est le paramètre que nous utilisons pour mesurer l'énergie thermique contenue dans un objet. Étant donné que l'énergie thermique ne peut jamais être négative, il est essentiel de travailler avec l'échelle Kelvin, où son point zéro correspond à l'absence totale de cette énergie.

ID:(1009, 0)

Description

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La chaleur est associée à des éléments tels que le feu, qui élève la température de l'eau. Le processus de chauffage génère du mouvement, ce qui montre que la chaleur est liée à l\'énergie mécanique. Même la poignée d\'une casserole se réchauffe et notre corps est capable de percevoir cette température. De plus, le feu émet également des rayonnements qui réchauffent les objets qu\'ils touchent.

Nous pouvons ainsi déduire qu\'en fournissant de la chaleur, nous pouvons augmenter la température d\'un objet, et que la génération de mouvement est associée à l\'énergie.

ID:(585, 0)

Concept

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Paramètre sélectionné

Calculs

ID:(15228, 0)

Équation

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Si un corps possède initialement une quantité de chaleur le chaleur initiale ($Q_i$) et possède ensuite une quantité de chaleur le chaleur finale ($Q_f$) ($Q_f > Q_i$), cela signifie que de la chaleur a été transférée vers le corps le différence de chaleur ($\Delta Q$). En revanche, si ($Q_f < Q_i$), le corps a cédé de la chaleur.

$ \Delta Q = Q_f - Q_i $

Conditions

Variables

$Q_f$

Chaleur finale

$J$

$Q_i$

Chaleur initiale

$J$

$\Delta Q$

Différence de chaleur

$J$

Relation

ID:(12772, 0)

Équation

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Si un système est initialement à Une température à l'état initial ($T_i$) et qu'il se trouve ensuite à A température à l'état final ($T_f$), la différence sera de :

$ \Delta T = T_f- T_i$

Conditions

Variables

$\Delta T$

Différence de température

$K$

$T_f$

Température à l'état final

$K$

$T_i$

Température à l'état initial

$K$

Relation

La différence de température est indépendante de savoir si ces valeurs sont en degrés Celsius ou en Kelvin.

ID:(4381, 0)

Équation

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Lorsque a variation de chaleur ($\Delta Q$) sont ajoutés à un corps, nous observons une augmentation proportionnelle de a variation de température ($\Delta T$). Par conséquent, nous pouvons introduire une constante de proportionnalité A capacité calorique ($C$), appelée capacité thermique, qui établit la relation suivante:

$ \Delta Q = C \Delta T $

Conditions

Variables

$C$

Capacité calorique

$J/K$

$\Delta Q$

Variation de chaleur

$J$

$\Delta T$

Variation de température

$K$

Relation

ID:(3197, 0)

Équation

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La capacité thermique est liée aux oscillations microscopiques, elle dépend donc moins de la masse et davantage du nombre d'atomes. C'est pourquoi il est logique d'introduire le concept de le chaleur spécifique ($c$), qui se calcule comme a capacité calorique ($C$) par unité de a masse ($M$), de la manière suivante:

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Conditions

Variables

$C$

Capacité calorique

$J/K$

$c$

Chaleur spécifique

$J/kg K$

$M$

Masse

$kg$

Relation

ID:(3483, 0)

Équation

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La relation entre a variation de chaleur ($\Delta Q$) et la variation de a variation de température ($\Delta T$) dans un solide ou un liquide est établie par a capacité calorique ($C$), conformément à l'équation suivante :

En introduisant le chaleur spécifique ($c$) et a masse ($M$), l'équation peut être exprimée comme suit :

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Conditions

Variables

$c$

Chaleur spécifique

$J/kg K$

$M$

Masse

$kg$

$\Delta Q$

Variation de chaleur

$J$

$\Delta T$

Variation de température

$K$

Relation

Développement

A variation de chaleur ($\Delta Q$) est lié à A variation de température ($\Delta T$) et a capacité calorique ($C$) comme suit :

$ \Delta Q = C \Delta T $

Où A capacité calorique ($C$) peut être remplacé par le chaleur spécifique ($c$) et a masse ($M$) en utilisant la relation suivante :

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Par conséquent, nous obtenons :

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Étant donné que la capacité thermique spécifique ne dépend pas de la quantité de masse, sa valeur est uniquement déterminée par le type de matériau. Cela permet sa mesure, sa tabulation et sa référence ultérieure pour une utilisation ultérieure.

ID:(11112, 0)

Équation

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La quantité de a capacité calorique ($C$) dans un système de a i-ième masse du système ($M_i$) avec le chaleur spécifique de la ième masse ($c_i$) peut être calculée comme suit :

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

Ainsi, la somme totale pour le chaleur spécifique ($c$) calculée est :

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

Conditions

Variables

Relation

Développement

La quantité de a capacité calorique ($C$) dans un système de a i-ième masse du système ($M_i$) avec le chaleur spécifique de la ième masse ($c_i$) peut être calculée comme suit :

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

où la somme des masses est obtenue comme suit :

$M = \displaystyle\sum_i M_i$

Ainsi, avec l'aide de l'équation

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

,

nous pouvons calculer a capacité calorique ($C$) comme suit :

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

ID:(15126, 0)

Équation

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La capacité thermique du sol dépend des variables a masse sèche de sable dans l'échantillon ($M_a$), a masse sèche de limon dans l'échantillon ($M_i$), et a masse sèche d'argile dans l'échantillon ($M_c$), en plus de a masse d'eau dans le sol ($M_w$). En collaboration avec le chaleur spécifique du sable ($c_a$), le chaleur spécifique du limon ($c_i$), le chaleur spécifique de l'argile ($c_c$), et le chaleur spécifique de l'eau ($c_w$), ces variables permettent le calcul de la capacité thermique spécifique du sol. En particulier, nous pouvons travailler avec les proportions a fraction massique de sable dans l'échantillon ($g_a$), a fraction massique de limon dans l'échantillon ($g_i$), a fraction massique d'argile dans l'échantillon ($g_c$), et a propriété de porosité de l'argile ($\theta_w$) et démontrer que :

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

Conditions

Variables

Relation

Développement

Avec a i-ième masse du système ($M_i$) et le chaleur spécifique de la ième masse ($c_i$), vous pouvez calculer le chaleur spécifique ($c$) pour le sol en utilisant l'équation suivante :

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

De plus, en utilisant les variables a masse sèche de sable dans l'échantillon ($M_a$), a masse sèche de limon dans l'échantillon ($M_i$), a masse sèche d'argile dans l'échantillon ($M_c$) et a masse d'eau dans le sol ($M_w$), ainsi que le chaleur spécifique du sable ($c_a$), le chaleur spécifique du limon ($c_i$), le chaleur spécifique de l'argile ($c_c$) et le chaleur spécifique de l'eau ($c_w$), vous pouvez obtenir la chaleur spécifique (

$c$

) avec la formule suivante :

$c=\displaystyle\frac{M_ac_a+M_ic_i+M_cc_c+M_wc_w}{M_a+M_i+M_c+M_w}$

En utilisant les équations suivantes :

$ g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }$

$ g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }$

$ g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }$

$ g_a + g_i + g_c = 1$

et

$ \theta_w =\displaystyle\frac{ M_w }{ M_s }$

Ensuite, le chaleur spécifique ($c$) est simplifié à l'aide de l'équation suivante :

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

La capacité thermique dépend principalement de la teneur en eau, mais aussi de la texture et, par conséquent, de la proportion de sable, de limon et d'argile dans le sol. Dans tous les cas, les capacités thermiques spécifiques des différentes composantes sont les suivantes :

ID:(15125, 0)