Systèmes de la Terre et de l’espace – Transfert de chaleur

Sujet

Systèmes de la Terre et de l’espace – La chaleur dans l’environnement

Description

Dans cette leçon, tu vas apprendre les différentes méthodes pour le transfert de chaleur (conduction, convection et rayonnement). Expérimente pour observer le phénomène de la conduction dans différents matériaux.

Durée de travail estimée

90 minutes

Attente(s)

A1. utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.

E2. démontrer sa compréhension de la chaleur en tant que forme d’énergie associée au mouvement des particules et essentielle à plusieurs processus naturels s’opérant dans le système terrestre.

Contenu(s) d’apprentissage

A1.1 utiliser une démarche de recherche et les habiletés connexes pour effectuer des recherches.

A1.2 utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expérience.

A1.4 respecter les consignes de santé et de sécurité à suivre durant les expériences scientifiques et technologiques, y compris le port de l’équipement et des vêtements de protection individuelle appropriés, et utiliser adéquatement les outils, les instruments et le matériel mis à sa disposition.

A1.5 communiquer les résultats de ses recherches et de ses expériences en utilisant la terminologie propre aux sciences et à la technologie et les moyens de communication appropriés selon les objectifs établis et l’auditoire cible.

E2.4 expliquer le transfert de chaleur par conduction et décrire des processus naturels qui font appel à la conduction.

E2.5 expliquer le transfert de chaleur par convection dans les liquides et les gaz et décrire des processus naturels qui font appel à la convection.

E2.6 expliquer le transfert de chaleur par rayonnement et décrire les effets du rayonnement solaire sur différents types de surfaces.

Déroulement et directives

Ouvrir et faire la lecture des trois modes de transfert de chaleur grâce à l’affiche Mission Sciences – Systèmes de la Terre et de l’espace – Mission 2. Clique sur radiomètre de Crookes pour en apprendre davantage sur cet outil qui permet d’observer le pouvoir du rayonnement.
(© Mission Sciences! – Systèmes de la Terre et de l’espace – La chaleur dans l’environnement, 7e année, CFORP)
Visionne la vidéo suivante : Faut-il vraiment souffler pour refroidir?. Quelle méthode te servirais-tu pour refroidir ta soupe?
Pour approfondir tes connaissances, faire la lecture de Parlons Sciences – Documents d’information – Les transferts de chaleur.

Activité(s) d’apprentissage

Dans l’affiche Mission Sciences – Systèmes de la Terre et de l’espace – Mission 2, faire la lecture des défis suivants. Note tes observations dans un tableau.

Certains matériaux transmettent plus facilement la chaleur que d’autres. Fais l’animation interactive À toute vitesse.

En suivant la démarche expérimentale, mets des cuillères fabriquées de différents matériaux (p. ex., acier inoxydable, aluminium, argent, bois, plastique) dans de l’eau chaude et mesure la température de leur manche. Compare les données. Que remarques-tu? Pour refroidir la soupe, doit-on laisser la cuillère dans le bol ou l’enlever?

(© Mission Sciences! – Systèmes de la Terre et de l’espace – La chaleur dans l’environnement, 7e année, CFORP)
Visionne la vidéo Eurêka! (Animation) la conduction . Sous ton tableau de l’expérience, ajoute une explication de la relation entre les matériaux et la conduction.

Matériel

Cuillères fabriquées de différents matériaux (p. ex., acier inoxydable, aluminium, argent, bois, plastique);
Eau chaude.