La variation d'énergie interne d'une machine est de 100 J.
Cette machine échange avec l'extérieur par des transferts thermiques (\left| Q_1 \right| = 40 \text{ J}, \left| Q_2 \right| = 50 \text{ J}) ainsi que par du travail (\left| W \right| = 110 \text{ J}).
Quel est le bilan énergétique de cette machine ?
D'après le premier principe de la thermodynamique, au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie interne \Delta U est égale à la somme des énergies échangées par travail d'une force et par transfert de chaleur échangée.
Ici, la variation d'énergie interne est :
\Delta U = 100 \text{ J}
La seule combinaison permettant de retrouver l'énergie interne est :
|Q_1| + |W| - |Q_2|= 40 + 110 -50 = 100 \text{ J}
On a donc la relation :
\Delta U = |Q_1| + |W| - |Q_2|
Soit :
\Delta U = Q_1 + W +Q_2
avec : Q_1 \gt 0 \text{ J}, W \gt 0 \text{ J} et Q_2 \lt 0 \text{ J}
Or, on sait que lorsqu'une énergie est comptée comme positive, elle est reçue par le système et que lorsqu'une énergie est comptée comme négative, elle est reçue par le système.
- Le transfert thermique Q_1 et le travail W sont reçus par le système.
- Le transfert thermique Q_2 est libéré par le système.
La variation d'énergie interne d'une machine est de 250 J.
Cette machine échange avec l'extérieur par des transferts thermiques (\left| Q_1 \right| = 70 \text{ J}, \left| Q_2 \right| = 10 \text{ J}) ainsi que par du travail (\left| W \right| = 310 \text{ J}).
Quel est le bilan énergétique de cette machine ?
D'après le premier principe de la thermodynamique, au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie interne \Delta U est égale à la somme des énergies échangées par travail d'une force et par transfert de chaleur échangée.
Ici, la variation d'énergie interne est :
\Delta U = 250 \text{ J}
La seule combinaison permettant de retrouver l'énergie interne est :
Q_2 + W - Q_1= 10 + 310 - 70 = 250 \text{ J}
On a donc la relation :
\Delta U = |Q_2| + |W| - |Q_1|
Soit :
\Delta U = Q_2 + W +Q_1,
avec : Q_2 \gt 0 \text{ J}, W \gt 0 \text{ J} et Q_1 \lt 0 \text{ J}
Or, on sait que lorsqu'une énergie est comptée comme positive, elle est reçue par le système et que lorsqu'une énergie est comptée comme négative, elle est reçue par le système.
- Le transfert thermique Q_1 est libéré par le système.
- Le transfert thermique Q_2 et le travail W sont reçus par le système.
La variation d'énergie interne d'une machine est de 100 J.
Cette machine échange avec l'extérieur par des transferts thermiques (\left| Q_1 \right| = 120 \text{ J}, \left| Q_2 \right| = 80 \text{ J}) ainsi que par du travail (\left| W \right| = 100 \text{ J}).
Quel est le bilan énergétique de cette machine ?
D'après le premier principe de la thermodynamique, au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie interne \Delta U est égale à la somme des énergies échangées par travail d'une force et par transfert de chaleur échangée.
Ici, la variation d'énergie interne est :
\Delta U = 100 \text{ J}
La seule combinaison permettant de retrouver l'énergie interne est :
Q_1+ Q_2 -W= 120 + 80 - 100= 100 \text{ J}
On a donc la relation :
\Delta U = |Q_1| + |Q_2| -|W|
Soit :
\Delta U = Q_1 + Q_2 + W,
avec : Q_1 \gt 0 \text{ J}, Q_2 \gt 0 \text{ J} et W \lt 0 \text{ J}
Or, on sait que lorsqu'une énergie est comptée comme positive, elle est reçue par le système et que lorsqu'une énergie est comptée comme négative, elle est reçue par le système.
- Les transferts thermiques Q_1 et Q_2 sont reçus par le système.
- Le travail W est libéré par le système.
La variation d'énergie interne d'une machine est de 3 600 J.
Cette machine échange avec l'extérieur par des transferts thermiques (\left| Q_1 \right| = 300 \text{ J}, \left| Q_2 \right| = 900 \text{ J}) ainsi que par du travail (\left| W \right| = 3\ 000 \text{ J}).
Quel est le bilan énergétique de cette machine ?
D'après le premier principe de la thermodynamique, au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie interne \Delta U est égale à la somme des énergies échangées par travail d'une force et par transfert de chaleur échangée.
Ici, la variation d'énergie interne est :
\Delta U = 3\ 600 \text{ J}
La seule combinaison permettant de retrouver l'énergie interne est :
W +Q_2- Q_1= 3\ 000 + 900 - 300 = 3\ 600 \text{ J}
On a donc la relation :
\Delta U = |Q_2| + |W| - |Q_1|
Soit :
\Delta U = Q_2 + W +Q_1
avec : Q_2 \gt 0 \text{ J}, W \gt 0 \text{ J} et Q_1 \lt 0 \text{ J}
Or, on sait que lorsqu'une énergie est comptée comme positive, elle est reçue par le système et que lorsqu'une énergie est comptée comme négative, elle est reçue par le système.
- Le transfert thermique Q_1 est libéré par le système.
- Le transfert thermique Q_2 et le travail W sont reçus par le système.
La variation d'énergie interne d'une machine est de 60 J.
Cette machine échange avec l'extérieur par des transferts thermiques (\left| Q_1 \right| = 25 \text{ J}, \left| Q_2 \right| = 10 \text{ J}) ainsi que par du travail (\left| W \right| = 45 \text{ J}).
Quel est le bilan énergétique de cette machine ?
D'après le premier principe de la thermodynamique, au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie interne \Delta U est égale à la somme des énergies échangées par travail d'une force et par transfert de chaleur échangée.
Ici, la variation d'énergie interne est :
\Delta U = 60 \text{ J}
La seule combinaison permettant de retrouver l'énergie interne est :
W +Q_1- Q_2= 45 + 25 - 10 = 60 \text{ J}
On a donc la relation :
\Delta U = |W|+ |Q_1|- |Q_2|
Soit :
\Delta U =W + Q_1 + Q_2
avec : W \gt 0 \text{ J}, Q_1 \gt 0 \text{ J} et Q_2 \lt 0 \text{ J}
Or, on sait que lorsqu'une énergie est comptée comme positive, elle est reçue par le système et que lorsqu'une énergie est comptée comme négative, elle est reçue par le système.
- Le transfert thermique Q_1 et le travail W sont reçus par le système.
- Le transfert thermique Q_2 est libéré par le système.