Si vous laissez une tasse de thé chaud dans la cuisine toute la journée, qu’arrivera-t-il à sa température ?

Lorsque vous laissez une tasse de thé chaud dans la cuisine pendant une journée entière, sa température finira par atteindre la température ambiante. Cela est dû à la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que dans un système fermé, l’entropie (ou le caractère aléatoire) augmente toujours avec le temps. Dans ce cas, le système fermé est la tasse de thé et son environnement, et l’entropie est la quantité d’énergie thermique transférée du thé à son environnement.

L'énergie thermique du thé sera transférée à l'air de la cuisine par conduction, convection et rayonnement. La conduction est le transfert de chaleur par contact direct, de sorte que le thé transférera la chaleur à la tasse, qui la transférera ensuite à l'air. La convection est le transfert de chaleur par le mouvement d'un fluide, de sorte que l'air chaud autour du thé va monter et être remplacé par de l'air plus froid, qui sera ensuite chauffé par le thé. Le rayonnement est le transfert de chaleur à travers des ondes électromagnétiques, de sorte que le thé émettra un rayonnement infrarouge, qui sera absorbé par les objets de la cuisine.

Au fil du temps, le thé perdra de plus en plus de chaleur au profit de son environnement jusqu’à atteindre la même température que la pièce. Ce processus peut être accéléré en remuant le thé, ce qui augmente la surface du thé en contact avec l'air, ou en plaçant le thé au réfrigérateur ou au congélateur, ce qui réduira la température de l'air autour du thé.