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

TP : correction

bilan 1- l’énergie interne d’un corps 2- le transfert thermique 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

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 .

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 .

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.

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 

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.