Convection thermique en Terminale
Convection thermique, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Gaz parfait, premier principe, transferts thermiques », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Convection thermique : le cours
La convection est le transfert de chaleur par mouvement du fluide (liquide ou gaz). Les parties chauffées deviennent moins denses et montent, tandis que les parties froides descendent.
Exemple
Quand tu fais bouillir de l'eau, l'eau chaude monte du fond et l'eau froide descend : c'est un mouvement circulaire appelé convection naturelle.
À retenir
La convection nécessite un mouvement du fluide : elle ne se produit que dans les gaz et liquides.
S'entraîner sur convection thermique
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Un récipient contient 0,5 mol d'air à température ambiante (T = 298 K) et pression atmosphérique (P = 101 325 Pa). Calcule le volume occupé par cet air. Données : R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Une bouilloire contient 1,5 kg d'eau à 20 °C, que l'on veut porter à 100 °C. L'eau est un système incompressible qui ne reçoit pas de travail ; sa capacité thermique massique vaut c = 4 180 J·kg⁻¹·K⁻¹. a) Calcule la capacité thermique C de cette eau. b) Calcule la variation de son énergie interne et le transfert thermique Q qu'elle doit recevoir. c) L'eau reçoit un flux thermique constant Φ = 2 000 W : quelle est la durée du chauffage ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Gaz parfait, premier principe, transferts thermiques (Physique-Chimie Terminale).
Autres notions de ce chapitre
- Variables d'état : pression, volume, température
- Quantité de matière et mole
- Équation d'état du gaz parfait
- Énergie interne d'un système
- Premier principe et variation d'énergie interne
- Transfert thermique et chaleur
- Conduction thermique
- Rayonnement thermique
- Flux thermique et résistance thermique
- Loi de Newton : système au contact d'un thermostat