Capacité thermique et bilan énergétique en 1ère
Capacité thermique et bilan énergétique, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Thermique : énergie et transferts », au programme de 1ère. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Capacité thermique et bilan énergétique : le cours
La capacité thermique d'un corps est la quantité d'énergie nécessaire pour augmenter sa température de 1 °C (elle dépend de sa masse). La capacité thermique massique $c$ est l'énergie nécessaire pour élever de 1 °C la température de 1 kg de la substance (en J/(kg·K)). Le bilan énergétique compare l'énergie reçue et l'énergie perdue.
Exemple
L'eau a une grande capacité thermique massique (environ 4 200 J/(kg·K)) : il faut beaucoup d'énergie pour la chauffer. C'est pourquoi les océans se réchauffent lentement.
À retenir
L'énergie thermique reçue par un corps s'exprime par la formule $Q = m \times c \times \Delta T$ où $m$ est la masse, $c$ la capacité thermique massique et $\Delta T$ la variation de température.
S'entraîner sur capacité thermique et bilan énergétique
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Une chaudière à gaz reçoit une puissance de 25 kW (énergie libérée par la combustion du gaz). Elle transmet une puissance utile de 20 kW à l'eau du circuit de chauffage. Calcule son rendement.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On verse 500 g d'eau à 20 °C dans une tasse. On ajoute 100 g d'eau à 80 °C. Quelle sera la température finale du mélange ? (Capacité thermique massique de l'eau : $c = 4\,200$ J/(kg·K) ; on néglige les pertes thermiques vers l'extérieur et la capacité thermique de la tasse.)
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Thermique : énergie et transferts (Physique-Chimie 1ère).