Physique-Chimie · term

Thermodynamique : énergie interne et transferts thermiques

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — L'énergie interne d'un système

L'énergie interne U est une grandeur macroscopique liée à l'agitation et aux interactions microscopiques.

Chapitre 2 — Les trois modes de transfert thermique

Le transfert thermique va toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid.

Chapitre 3 — Variation d'énergie interne : ΔU = W + Q

ΔU = W + Q : le système gagne ou perd de l'énergie sous forme de travail ou de chaleur.

Chapitre 4 — Calculer un transfert thermique : Q = m·c·ΔT

Q = m·c·ΔT relie le transfert thermique à la variation de température d'un corps sans changement d'état.

Teste-toi

1. L'énergie interne U d'un système est :

AA. la somme des énergies cinétiques et potentielles microscopiques
BB. la chaleur contenue dans le système
CC. le travail des forces extérieures
DD. la température du système
Voir la réponse

Réponse : A — A. la somme des énergies cinétiques et potentielles microscopiques

U est liée aux énergies microscopiques des particules, pas à la chaleur qui est un transfert d'énergie.

2. Un transfert thermique spontané s'effectue :

AA. du corps froid vers le corps chaud
BB. du corps chaud vers le corps froid
CC. toujours de l'ouest vers l'est
DD. uniquement par rayonnement
Voir la réponse

Réponse : B — B. du corps chaud vers le corps froid

Le transfert thermique spontané va toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid.

3. Le mode de transfert thermique qui peut se propager dans le vide est :

AA. la conduction
BB. la convection
CC. le rayonnement
DD. aucun
Voir la réponse

Réponse : C — C. le rayonnement

Le rayonnement utilise des ondes électromagnétiques qui n'ont pas besoin de milieu matériel.

4. La relation du premier principe pour un système fermé est :

AA. ΔU = W - Q
BB. ΔU = Q - W
CC. ΔU = W + Q
DD. ΔU = W × Q
Voir la réponse

Réponse : C — C. ΔU = W + Q

Le premier principe s'écrit ΔU = W + Q, somme du travail et du transfert thermique reçus.

5. Par convention, si un système reçoit un transfert thermique Q, alors :

AA. Q < 0
BB. Q = 0
CC. Q > 0
DD. Q est imaginaire
Voir la réponse

Réponse : C — C. Q > 0

Q est positif lorsque le système reçoit de l'énergie, négatif lorsqu'il en cède.

6. Pour une transformation isochore (volume constant), le travail W est :

AA. W = -P ΔV
BB. W = 0
CC. W = Q
DD. W = ΔU
Voir la réponse

Réponse : B — B. W = 0

À volume constant, ΔV = 0 donc W = 0 et ΔU = Q.

7. La capacité thermique massique de l'eau liquide est environ :

AA. 4,18 J·kg⁻¹·K⁻¹
BB. 418 J·kg⁻¹·K⁻¹
CC. 4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹
DD. 41,8 kJ·kg⁻¹·K⁻¹
Voir la réponse

Réponse : C — C. 4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹

L'eau liquide a une capacité thermique massique de 4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹, soit 4180 J·kg⁻¹·K⁻¹.

8. Pour chauffer 500 g d'eau de 20 °C à 60 °C (c=4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹), le transfert thermique Q vaut :

AA. 8,36 kJ
BB. 83,6 kJ
CC. 836 kJ
DD. 0,836 kJ
Voir la réponse

Réponse : B — B. 83,6 kJ

Q = m·c·ΔT = 0,5 × 4,18 × 40 = 83,6 kJ.

Retour au cours ruedusavoir.com · Apprendre, c'est avancer.