Flux thermique et résistance thermique en Terminale
Flux thermique et résistance 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.
Flux thermique et résistance thermique : le cours
Le flux thermique (Φ) mesure la quantité d'énergie thermique traversant une surface par unité de temps : $Φ = \frac{Q}{Δt}$ en watts. La résistance thermique (R) mesure l'opposition au transfert : $R = \frac{ΔT}{Φ}$.
Exemple
Un radiateur de chauffage a un grand flux thermique (beaucoup de joules par seconde). Une couche d'isolation thermique a une grande résistance : elle ralentit le passage de la chaleur.
À retenir
$Φ = \frac{Q}{Δt}$ et $R = \frac{ΔT}{Φ}$ : plus la résistance est grande, moins la chaleur passe.
S'entraîner sur flux thermique et résistance 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
- Convection thermique
- Rayonnement thermique
- Loi de Newton : système au contact d'un thermostat