Terminale S 2015-2016
Kartable
Terminale S 2015-2016

Les transferts thermiques d'énergie

Nombre d'Avogadro

Le nombre d'Avogadro, noté NA, correspond au nombre d'atomes présents dans 12 grammes de carbone 12.

Il sert de définition à la mole puisqu'une mole contient NA entités avec :

NA=6,022.1023 mol−1

Capacité thermique

La capacité thermique est la quantité d'énergie qu'il faut fournir à un système pour augmenter sa température d'un kelvin. Son unité est le joule par kelvin.

La capacité calorifique C est proportionnelle à la masse m du système. On définit ainsi une capacité thermique massique, notée Cm (en J.kg−1.K−1), telle que :

C=mCm

On fait chauffer une masse de 200 grammes d'eau initialement à 20°C jusqu'à une température de 90°C. Sachant que la capacité thermique massique de l'eau vaut 4,18.103 J.kg−1.K−1, la variation d'énergie interne vaut :

ΔU=mCmΔT

ΔU=2,00.101×4,18.103×(9020)

ΔU=59.103 J

-

Système et échanges énergétiques lors de son évolution

Transfert thermique

Un transfert thermique est un échange d'énergie thermique irréversible qui a lieu d'une source chaude vers une source froide uniquement.

-

Transfert thermique

-

Description des différents transferts thermiques

Flux thermique

Le flux thermique, noté Φ, est une puissance qui traduit la vitesse du transfert énergétique. Il est défini par la relation suivante :

Φ=ΔEQΔt

Avec :

  • Φ le flux thermique (en watt (W))
  • ΔEQ la variation d'énergie thermique pendant Δt (en J)
  • Δt la durée du transfert (en s)

Résistance thermique

RTh=ΔTΦ

Avec :

  • RTh la résistance thermique du matériau (en K.W−1)
  • ΔT la différence de température entre les deux surfaces (en K)
  • Φ le flux thermique à travers la paroi (en W)
-

Flux à travers une paroi

Bilan énergétique

Faire un bilan d'énergie consiste à répertorier les échanges énergétiques lors de l'évolution d'un système afin que les apports puissent compenser les pertes.

Le bilan d'énergie d'un système doit mener à l'équation suivante :

ΔEtotale=ΔEapportsΔEpertes=0ΔEapports=ΔEpertes

Le système est alors en régime permanent.

pub

Demandez à vos parents de vous abonner

Vous ne possédez pas de carte de crédit et vous voulez vous abonner à Kartable.

Vous pouvez choisir d'envoyer un SMS ou un email à vos parents grâce au champ ci-dessous. Ils recevront un récapitulatif de nos offres et pourront effectuer l'abonnement à votre place directement sur notre site.

J'ai une carte de crédit

Vous utilisez un navigateur non compatible avec notre application. Nous vous conseillons de choisir un autre navigateur pour une expérience optimale.