Qu'est-ce qu'un système en thermodynamique ?
Un système en thermodynamique est un ensemble macroscopique (gaz, liquide ou solide) de l'espace délimité par des frontières (réelles ou fictives).
Qu'est-ce qui permet de différencier un système macroscopique d'un système microscopique ?
Ce qui permet de différencier un système macroscopique d'un système microscopique est le nombre de particules le composant.
Quelle est la définition du nombre d'Avogadro ?
Le nombre d'Avogadro, noté N_A, correspond au nombre d'atomes présents dans 12 grammes de carbone 12.
Quelle est la définition de l'énergie interne d'un système ?
L'énergie interne d'un système, notée U, est la somme de toutes les énergies microscopiques des particules qui le composent :
U=\sum_{i=1}^{N}\left(E_{c_{i}}^{micro}+E_{p_{i}}^{micro}\right)
Quelle est la définition de l'énergie totale d'un système ?
L'énergie totale d'un système est la somme de toutes les énergies macroscopiques de ce système :
E_{totale}=E_c^{macro}+E_p^{macro}+U
Quels sont les deux types d'échanges énergétiques que peut effectuer un système avec son milieu extérieur ?
Les types d'échanges énergétiques que peut effectuer un système avec son milieu extérieur sont les échanges dus aux travaux des forces et les transferts thermiques.
Que vaut la variation de l'énergie totale d'un système au cours de son évolution ?
La variation de l'énergie totale lors de l'évolution d'un système correspond aux échanges d'énergie à ses frontières. Elle est donnée par la relation suivante :
\Delta E_{totale}=W+Q
Avec :
- \Delta E_{totale} la variation d'énergie totale (en J)
- W la somme des travaux des différentes forces (en J)
- Q la somme des transferts thermiques (en J)
Quelle est la définition de la capacité thermique C ?
La capacité thermique C est la quantité d'énergie qu'il faut fournir à un système pour augmenter sa température d'un kelvin.
Quelle est la relation liant la variation de température d'un système et la variation de son énergie interne ?
La relation liant la variation de l'énergie interne à la variation de la température est la suivante :
\Delta U=C\cdot \Delta T
Avec :
- \Delta U la variation d'énergie interne due à la variation de température (en J)
- C la capacité thermique (en J.K-1)
- \Delta T la variation de température
Quelle est la relation liant la capacité thermique C et la capacité thermique massique C_m ?
La relation liant la capacité thermique C et la capacité thermique massique C_m est la suivante :
C=m \cdot C_m
Quelle est la définition d'un transfert thermique ?
Un transfert thermique est un échange d'énergie thermique irréversible qui a lieu d'une source chaude vers une source froide uniquement.
Quels sont les noms des deux transferts thermiques nécessitant un milieu matériel ?
Les transferts thermiques nécessitant un milieu matériel sont les transferts thermiques par conduction et par convection.
À quoi sont dus microscopiquement les transferts thermiques par conduction et par convection ?
Les transferts thermiques par conduction et par convection sont dus à l'agitation thermique des molécules et à leur mouvement d'ensemble.
Quel est le nom du dernier type de transfert thermique ne nécessitant pas de milieu matériel et son interprétation microscopique ?
Le transfert thermique ne nécessitant pas de milieu matériel est le transfert par rayonnement dû à la présence des photons transportant une énergie E=h\cdot \nu.
Quelle est la définition du flux thermique ?
Le flux thermique, noté \Phi, est une puissance qui traduit la vitesse du transfert énergétique. Il est défini par la relation suivante :
\Phi=\dfrac{\Delta E_Q}{\Delta t}
Avec :
- \Phi le flux thermique (en watt (W))
- \Delta E_Q la variation d'énergie thermique pendant \Delta t (en J)
- \Delta t la durée du transfert (en s)
Comment calcule-t-on la résistance thermique d'une paroi solide ?
La résistance thermique d'une paroi se calcule à partir du flux thermique la traversant par conduction et de la différence de température entre ses deux surfaces d'après la formule suivante :
R_{Th}=\dfrac{\Delta T}{\Phi}
Avec :
- R_{Th} la résistance thermique du matériau (en K.W-1)
- \Delta T la différence de température entre les deux surfaces (en K)
- \Phi le flux thermique à travers la paroi (en W)
En quoi consiste l'établissement d'un bilan énergétique ?
Faire un bilan d'énergie consiste à répertorier les échanges énergétiques lors de l'évolution d'un système.
Quelle relation doit vérifier un système en régime permanent ?
En régime permanent, le bilan d'énergie d'un système doit mener à l'équation suivante :
\Delta E_{totale}=\Delta E_{apports}-\Delta E_{pertes}=0
Qui peut également s'écrire :
\Delta E_{apports}=\Delta E_{pertes}