Autres définitions : l'énergie thermique et la calorie
Définition :
On appelle capacité thermique massique (C ), autrefois appelée chaleur massique ou chaleur spécifique, la quantité d'énergie nécessaire pour augmenter de 1 degré °C, une unité de masse de 1 kilos kg d'un corps donné.
Unité : C en Joules par kilo Kelvin J/(kg
K)
Ainsi, l'énergie thermique nécessaire pour élever de 1 degré (K) 1 kilo (kg) d'un corps de capacité thermique massique donnée ( C) s'écrit :
Définition :
La calorie (Cal) est l'unité correspondant à l'énergie nécessaire pour élever la température d'un gramme d'eau (en phase liquide) de 1 °C. Sa chaleur massique (C ) étant égale à = 4 185 ( J / kg
K ), on en déduit :
1 Calorie (Cal) = 4,185 Joules (J)
La Calorie est l'unité de base nutritionnelle pour les apports en énergie du corps humain ; on utilise de manière plus pragmatique la kilocalorie, sachant :
1 kCal = 1 000 Calories
Remarque :
La capacité thermique est une grandeur très importante dans une approche énergétique des bâtiments et ouvrages ; elle détermine en effet de manière directe ou indirecte :
Quelle est l'énergie nécessaire et consommée pour assurer le chauffage de volume d'air, d'eau...
Par ailleurs, en conception bioclimatique des ouvrages, elle est déterminante dans les approches « d'inertie thermique », à savoir comment les ouvrages peuvent stocker de la chaleur (quantité) et la restituer dans le temps (inertie) ...
Exemple :
La masse volumique de l'air sec vaut 1,204 kilos / m3 à une température de 20° C ; sa chaleur massique (énergie nécessaire pour élever de 1 degré un kilo de matière) vaut C = 1 004 ( J / kg
K ).
Quelle énergie est alors nécessaire pour élever de 1 degré un m3 d'air dans ces conditions ?
l'énergie thermique nécessaire s'écrit :
.
Il est souvent fait l'approximation (très approximée !) qu'il faut 1 Joule pour élever d'un degré 1 litre d'air, soit un 1/1000 de m3
Remarque :
Les apports quotidiens nécessaires en calories varient selon l'âge, le sexe, les activités et dépenses physiques, l'état de santé, les conditions extérieures... En effet, rappelons que les dépenses énergétiques du corps humain (et donc ses besoins en compensation par l'alimentation) sont liées à :
l'entretien des activités vitales, dont le cerveau
le travail musculaire, dépendant donc de l'activité physique
la thermorégulation ou comment conserver notre corps à sa température de 37 degrés
l'acte alimentaire : manger mobilise de l'énergie au niveau de la mastication de la digestion des aliments...
les activités spécifiques liées à la croissance, la grossesse et l'allaitement,
Pour une personne moyennement active, par jour on admet en Occident les besoins suivants :
2000 Kcal pour une femme
2200 Kcal pour une femme enceinte
2500 Kcal pour un homme
2700 Kcal pour un adolescent
