Travail et énergie interne Transfert thermique

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1 Travail et énergie interne Transfert thermique

2 Effets d‘une force On sait déja qu‘une force peut modifier:
vitesse => énergie cinétique altitude => énergie potentielle de pesanteur Et encore? EXP: Frotter la main contre la table. … la main s‘échauffe! Pourquoi? au niveau microscopique: les particules ont obtenu une énergie cinétique au niveau macroscopique: énergie interne de la main (et de la table) a augmenté Energie interne (U) d‘un solide – la somme des Ec des particules dans le solide

3 Energie interne EXP: une bille devant un ressort comprimé
on lâche le ressort => la bille se met en mouvement d‘où provient son Ec? ressort comprimé a une énergie - énergie interne (potentielle élastique) ressort allongé aussi! aussi un arc, un élastique, un gaz enfermé par un piston …

4 Energie interne et travail
Soit un solide au repos une force s‘exerce sur lui et elle travail énergie transférée au solide par travail … W solide au repos => Ec = cte, Epp = cte W=DU W>0 … DU>0 … U augmente W<0 … DU<0 … U diminue

5 Transfert thermique I EXP: tube à essai contenante de l‘eau froide + bécher contenat de l‘eau chaude; on met la tube dans le bécher; on mésure les 2 températures Tchaude dimininue; Tfroide augmente on observe le transfert thermique de l‘eau chaude vers l‘eau froide Autres exemples?

6 Transfert thermique II
Si 2 corps de températures différentes sont en contact, le corps plus chaud se refroidit et le corps plus froid s‘échauffe. Transfert thermique a un sens – il s‘effectue spontanément du corps plus chaud vers le corps plus froid. Comment l‘expliquer au niveau microscopique? par interactions parmi les particules

7 Equilibre thermique à la fin de l‘expérience …Tchaude=Tfroide.
=> équilibre thermique (dans un système isolé)

8 Transfert thermique par conduction
un cas spécial du transfert thermique EXP: une feuille de papier sur une tige metalique et sur une tige en bois dans une flamme d‘une bougie … la feuille sur la tiqe metalique ne brûle pas! La tige conduit la chaleur et elle reste relativement froide … …. mais son autre extrémité s‘échauffe rapidement (EXP)

9 Conducteur et isolant thermique
une plaque en fer et une pièce de polystyrène … ils ont la même température… … mais la plaque semble beaucoup plus froide! Pourquoi? le fer est un conducteur thermique – si on le touche, le transfert thermique s‘effectue entre le doigt et la plaque entière le polystyrène est un isolant thermique – si on le touche, le transfert thermique s‘effectue entre le doigt et le petit point sur sa surface – on transfère beaucoup moins d‘énergie