Chapitre 19 : Bilans d’énergie sur un système Flashcards
Qu’est-ce que l’énergie interne U d’un système ?
La somme des énergies microscopique au sein du système : l’énergie cinétique (liée à l’agitation) et les énergies potentielles (liés aux interactions) des entités microscopiques qui le composent
Qu’est-ce qu’un transfert thermique Q ?
C’est un transfert d’énergie entre le système et l’extérieur qui se traduit par une variation de température ΔT du système. Ce transfert d’énergie se fait spontanément du corps le plus chaud vers le corps le plus froid
Qu’est-ce que le travail W ?
Le travail W est un transfert d’énergie résultant d’une action mécanique macroscopique exercée sur le système
Quels sont conventionnellement les signes du travail W et du transfert thermique Q ?
Ils sont positifs s’ils sont reçus par le système et négatif s’ils sont cédés par le système
Énoncer le premier principe de la thermodynamique
ΔU=W + Q
Qu’est-ce que le flux thermique Φ ?
Φ=Q/Δt, avec Φ le flux thermique en Watt, Q le transfert thermique
C’est l’énergie thermique échangée par unité de temps
Qu’est-ce que la résistance thermique R_th ?
R_th = e/λS, avec e l’épaisseur de la paroi, λ la conductivité thermique de la paroi, S la surface de la paroi et R_th la résistance thermique en K*W-1
La résistance thermique représente l’aptitude du milieu à se poser au flux thermique. On peut donc également l’écrire :
R_th=ΔT/Φ avec avec ΔT la différence de température entre les deux milieux et Φ le flux thermique en Watt
Qu’est-ce que la capacité thermique C ?
C’est la quantité d’énergie à fournir au système pour élever sa température de 1•K (=1•C) soit C=Q/ΔT avec Q le transfert thermique en J et T la température en K
C=mc avec m la masse, c la capacité thermique massique et C la capacité thermique en J*K-1
Comment s’exprime la variation d’énergie interne pour un système incompressible ?
Pour un système incompressible, W=0.
Donc ΔU=Q=C* ΔT=mcΔT, avec U l’énergie interne en J, C la capacité thermique en J.K-1, T la température en K, m la capacité thermique massique en J.K-1.kg-1 et m la masse en kg
Quelles sont les trois modes de transfert thermique ?
La conduction, la convection, et le rayonnement
Préciser le mode de transfert thermique de la conduction
Le transfert thermique se fait deux proche en proche, sans déplacement macroscopique de matière. Il est dû à des mouvements microscopiques des entités constituant le matériau.
Préciser le mode de transfert thermique de convection
Le transfert thermique est spécifique aux systèmes fluides. Il est dû à un mouvement macroscopique de matière.
Préciser le mode de transfert thermique de rayonnement
Le transfert thermique est dû à l’absorption ou à l’émission d’ondes électromagnétiques par la matière
Qu’est-ce que la loi de Stefan-Boltzmann ?
Pour un corps noir, Φ=σ*T^4 avec σ la constante de Stefan-Boltzmann, T la température en K, Φ le flux thermique
Qu’est-ce qu’un thermostat ?
Un thermostat est un système capable d’échanger de l’énergie sous forme de transfert thermique sans que sa température ne soit modifiée. Par exemple : l’air.
