Travail et nergie interne Transfert thermique Effets dune

Travail et énergie interne Transfert thermique

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

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 …

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

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?

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

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

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)

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