Transfert thermique et chaleur en Terminale
Transfert thermique et chaleur, 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.
Transfert thermique et chaleur : le cours
La chaleur (Q) est l'énergie transférée entre deux systèmes à cause d'une différence de température. Elle s'exprime en joules. Si Q > 0, le système reçoit de la chaleur ; si Q < 0, il en perd.
Exemple
Quand tu laisses un verre d'eau chaude sur la table, il cède de la chaleur à l'air ambiant (Q < 0 pour l'eau) jusqu'à atteindre la température ambiante.
À retenir
La chaleur s'écoule toujours du chaud vers le froid, jamais l'inverse spontanément.
S'entraîner sur transfert thermique et chaleur
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
- Conduction thermique
- Convection thermique
- Rayonnement thermique
- Flux thermique et résistance thermique
- Loi de Newton : système au contact d'un thermostat