Chapitre 07 transfert d’ energie et energie interne

1. - TP : correction - bilan Chapitre 07 transfert d’energie et energie interne - exercices - Difficulté du chapitre

2. TP : correction

3. bilan 1- l’énergie interne d’un corps définition 2- le transfert thermique 3- evaluation du transfert thermique • Le transfert thermique provoque une élévation de température du corps : Q=m.c.Δθ • Le transfert thermique provoque un changement d’état : Q=m.L 4- conservation de l’énergie E= Ec+Ep+U

4. exercices • Exercice 1: • 1- Calculer la quantité d’énergie à fournir: • 100g d’eau pour élever la température de 20°C; • à 500 g d’eau à 100°C et sous 1 bar, pour obtenir 50 g de vapeur. • 2-quels sont le sens et la valeur du transfert thermique lorsque les 500 g de vapeur à 100°C se liquéfient à la même température? • 3-Dans les 3 cas envisagés ci-dessus, l’énergie interne de l’eau varie-t-elle? • Données: c(eau)= 4,18 kJ.kg-1; • Lv(eau)= 2,26.103 kJ.kg-1.

5. Exercice 2 Combien de litres d’eau chaude à 60°C faut-il ajouter à 20 L d’eau à 21°C, pour obtenir un bain à 32°C? • Exercice 3 • On sort d’un congélateur une bouteille en plastique contenant 1,00 kg de glace à -10°C. Au bout de 3 heures, la bouteille contient de l’eau à 18,0 °C. • Evaluer le transfert thermique nécessaire à cette transformation. • 2- Quelle est la puissance moyenne de ce transfert? • Données: c(eau)= 4,18 kJ.kg-1; • c(glace)= 2,10 kJ.kg-1; Lf(glace)= 335 kJ.kg-1.

6. Exercice 4 • Sur une portion de piste de longueur 100m et de pente 12,0 %, un bobsleigh est animé d’un mouvement rectiligne uniforme à la vitesse de 95,0 km.h-1. La masse de l’engin et des bobeurs est égale à 360kg. • L’énergie mécanique du bobsleigh est-elle constante? • 2- déterminer la puissance thermique dégagée lors de la descente de l’engin. • Donnée: g= 9,81 N.kg-1.

7. Exercice 5 Un capteur solaire thermique comporte une vitre et un serpentin noir. De l’eau circule dans le serpentin avec un débit de 20,0 L par heure. La température de l’eau, à l’entrée du serpentin, est égale à 14,9 °C, alors qu’elle est de 35,2 °C à la sortie. 1-a-Quel est le mode de transfert d’énergie reçu par le capteur solaire? b- quels sont les rôles respectifs de la vitre et de la peinture noire? c- comment se nomme ce phénomène? 2- calculer la valeur du transfert d’énergie fourni à l’eau chaque seconde. 3- au cours de cette expérience, la puissance rayonnante reçue est de 800 W. Calculer le rendement de ce capteur solaire. Donnée: c(eau)= 4,18 kJ.kg-1

8. Difficulté du chapitre • Savoir évaluer un transfert d’énergie au cours d’une série de transformations • Décomposer la transformation en plusieurs étapes en ne mélangeant pas les changements d’état et les variations de température.