{"id":75835,"date":"2020-11-13T18:08:26","date_gmt":"2020-11-13T17:08:26","guid":{"rendered":"https:\/\/groupe-reussite.fr\/?page_id=75835"},"modified":"2024-04-23T11:19:01","modified_gmt":"2024-04-23T10:19:01","slug":"cours-en-ligne-exercices-corriges-thermodynamique-terminale","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/groupe-reussite.fr\/ressources\/cours-en-ligne-exercices-corriges-thermodynamique-terminale\/","title":{"rendered":"Exercices corrig\u00e9s en thermodynamique terminale"},"content":{"rendered":"
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Cours en ligne Physique-Chimie en Terminale<\/a><\/p>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Chapitres Physique-Chimie en Terminale G\u00e9n\u00e9rale<\/p>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tM\u00e9canique Gravitationnelle<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tCin\u00e9matique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tM\u00e9canique des fluides<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tMouvements champs uniformes<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tLois de Newton<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tAcides et bases<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tMesures physiques en chimie<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tTitrage<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tCin\u00e9tique Chimique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\u00c9volution spontan\u00e9e syst\u00e8me chimique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tM\u00e9canisme r\u00e9actionnel<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tPiles<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tForce des acides et des bases<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\u00c9volution forc\u00e9e syst\u00e8me chimique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tRadioactivit\u00e9<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tChimie Organique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tPh\u00e9nom\u00e8nes ondulatoires<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tEffet Doppler<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tLunette Astronomique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\u00c9lectricit\u00e9<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tInteraction lumi\u00e8re mati\u00e8re<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tThermodynamique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tCONTACTEZ-NOUS<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n
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Thermodynamique en physique : exercices et corrig\u00e9s en Terminale<\/h1>\n<\/div>\n

R\u00e9sum\u00e9 de cours<\/a> Exercices et corrig\u00e9s<\/a><\/p>\n

Cours en ligne de Physique-Chimie en Terminale<\/a><\/p>\n

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Le programme de physique-chimie en Terminale doit \u00eatre parfaitement assimil\u00e9 par les \u00e9l\u00e8ves pour l’\u00e9preuve de sp\u00e9cialit\u00e9 au bac. Mais c’est \u00e9galement n\u00e9cessaire pour se construire un dossier scolaire de qualit\u00e9 pour pouvoir acc\u00e9der aux meilleures pr\u00e9pa MP ou meilleures \u00e9coles d’ing\u00e9nieurs post-bac de France. Un prof en physique-chimie<\/a> peut \u00eatre un atout majeur dans ce parcours, en fournissant un soutien personnalis\u00e9 et en approfondissant la compr\u00e9hension des sujets cl\u00e9s.<\/p>\n

Exercice sur les gaz parfaits en Terminale G\u00e9n\u00e9rale<\/h2>\n

Loi des gaz parfaits et masse volumique de l’air.<\/strong><\/p>\n

L’air est assimil\u00e9 \u00e0 un gaz parfait form\u00e9 environ de \"80\%\" de diazote et de \"20\%\" de dioxyg\u00e8ne.<\/p>\n

On donne \"R=8,314~\mathrm{J\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}}\"<\/p>\n

On donne \"M_N=14~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}\" et \"M_O=16~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}\"<\/p>\n

Question 1 : <\/strong><\/p>\n

Justifier qu’on peut consid\u00e9rer que la masse molaire de l’air vaut \"M\simeq 29~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}\"<\/p>\n

Question 2 : <\/strong><\/p>\n

En consid\u00e9rant un syst\u00e8me form\u00e9 de \"n\" moles de gaz parfait de masse molaire \"M\" et de masse volumique \"\mu\", \u00e9tablir la relation entre \"P\", \"M\", \"\mu\", \"R\" et \"T\"<\/p>\n

Question 3 : <\/strong><\/p>\n

En d\u00e9duire la masse volumique \"\mu_0\" de l’air au niveau de la mer avec \"P_0=1,01\cdot 10^5~\mathrm{Pa}\" et \"T_0=288~\mathrm{K}\"<\/p>\n

Question 4 : <\/strong><\/p>\n

Calculer de m\u00eame la masse volumique \"\mu_1\" de l’air en haut de l’Everest avec \"P_0=0,37\cdot 10^5~\mathrm{Pa}\" et \"T_1=253~\mathrm{K}\"<\/p>\n

Commenter le r\u00e9sultat.<\/p>\n

Exercice sur le premier principe de la thermodynamique<\/h2>\n

Principe du thermoplongeur.<\/strong><\/p>\n

Un syst\u00e8me est form\u00e9 d’une masse \"m=1,5~\mathrm{kg}\" d’eau, de capacit\u00e9 thermique massique \"c_e=4,18~\mathrm{kJ\cdot K^{-1}\cdot kg^{-1}}\" et sa temp\u00e9rature initiale vaut \"\theta_0=12^{\circ}C\"<\/p>\n

On y plonge un dip\u00f4le ohmique de capacit\u00e9 thermique n\u00e9gligeable devant celle de l’eau. Sa r\u00e9sistance vaut \"R=20~\Omega\" et il est parcouru par un courant d’intensit\u00e9 \"I=15~\mathrm{A}\"<\/p>\n

Par effet Joule, il fournit \u00e0 l’eau une \u00e9nergie thermique avec une puissance \"\mathcal{P}_{th}=RI^2\"<\/p>\n

Au bout de quelle dur\u00e9e \"\Delta t\" l’eau commencera-t-elle \u00e0 bouillir ?<\/p>\n

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COURS PARTICULIERS DE PHYSIQUE<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nous avons recrut\u00e9 pour vous les meilleurs profs de physique.<\/h4>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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POUR M'AM\u00c9LIORER EN PHYSIQUE, JE CHERCHE DES<\/h4>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tCours particuliers physique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Avis Google France <\/b>\u2605\u2605\u2605\u2605\u2605<\/b><\/span> 4,9 sur 5<\/b><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Exercice thermodynamique terminale : transfert thermique par conduction<\/h2>\n

Double vitrage.<\/strong><\/p>\n

La r\u00e9sistance thermique d’une vitre d’aire \"S=1,0~\mathrm{m^2}\" et d’\u00e9paisseur \"e=3,7~\mathrm{mm}\" vaut<\/p>\n

\"R_{th}=\displaystyle{\frac{e}{\lambda S}}\"<\/p>\n

avec \"\lambda=1,0~\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}\" conductivit\u00e9 thermique du verre.<\/p>\n

Une fen\u00eatre simple-vitrage est form\u00e9e d’une simple feuille de verre.<\/p>\n

Une fen\u00eatre double-vitrage est form\u00e9e de deux feuilles de verre identiques s\u00e9par\u00e9es d’une couche d’air d’\u00e9paisseur \"e'=1,0~\mathrm{mm}\" et dont la r\u00e9sistance thermique est donn\u00e9e par la m\u00eame formule que pour la vitre, avec \"\lambda'=0,025~\mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}\" conductivit\u00e9 thermique de l’air.<\/p>\n

On admet la r\u00e9sistance thermique de la fen\u00eatre double-vitrage est la somme des r\u00e9sistances thermiques des trois objets, vitre 1, couche d’air et vitre 2.<\/p>\n

Comparer les r\u00e9sistances thermiques d’une fen\u00eatre simple-vitrage et d’une fen\u00eatre double-vitrage.<\/p>\n

Thermodynamique Terminale : exercice sur le transfert thermique par convection<\/h2>\n

Une ancre \u00e0 la mer.<\/strong><\/p>\n

Une ancre est un morceau de m\u00e9tal solide de capacit\u00e9 thermique \"C=1,5~\mathrm{MJ\cdot K^{-1}}\" et d’aire \"S=2,5~\mathrm{m^2}\"<\/p>\n

Sa temp\u00e9rature est uniforme (partout la m\u00eame), \u00e9gale \u00e0 sa temp\u00e9rature de surface \"T\".<\/p>\n

\u00c0 l’instant initial \"t=0\", \"T(0)=T_0=300~\mathrm{K}\" et on jette l’ancre dans l’eau qui forme un thermostat dont la temp\u00e9rature, loin de l’ancre, est constante, \u00e9gale \u00e0 \"T_{th}=280~\mathrm{K}\"<\/p>\n

Le coefficient de transfert conducto-convectif vaut \"h=5~\mathrm{kJ\cdot K^{-1}\cdot m^{-2}}\"<\/p>\n

La temp\u00e9rature \"T\" de l’ancre v\u00e9rifie l’\u00e9quation diff\u00e9rentielle<\/p>\n

\"\displaystyle{\frac{dT}{dt}(t)+\frac{hS}{C}T(t)=\frac{hS}{C}T_{th}}\"<\/p>\n

Question 1 : <\/strong><\/p>\n

En r\u00e9gime permanent, apr\u00e8s une tr\u00e8s longue dur\u00e9e, \"T\" ne varie plus au cours du temps. Quelle est la temp\u00e9rature finale \"T_f\" de l’ancre, d’apr\u00e8s l’\u00e9quation diff\u00e9rentielle ?<\/p>\n

Question 2 : <\/strong><\/p>\n

Le temps caract\u00e9ristique de refroidissement de l’ancre vaut<\/p>\n

\"\tau=\displaystyle{\frac{C}{hS}}\"<\/p>\n

Calculer sa valeur.<\/p>\n

Question 3 : <\/strong><\/p>\n

V\u00e9rifier que \"T(t)=T_{th}+(T_0-T_{th})e^{-t/\tau}\" v\u00e9rifie l’\u00e9quation diff\u00e9rentielle, la condition initiale et permet de retrouver la temp\u00e9rature finale \"T_f\"<\/p>\n

Question 4 : <\/strong><\/p>\n

\u00c0 quelle date \"t_{1/2}\" (appel\u00e9 en cin\u00e9tique chimique<\/a> le \u00ab\u00a0temps de demi-r\u00e9action\u00a0\u00bb, ou en radioactivit\u00e9<\/a> le \u00ab\u00a0temps de demi-vie\u00a0\u00bb) la temp\u00e9rature de l’ancre vaut-elle<\/p>\n

\"\displaystyle{\frac{T_0+T_{th}}{2}}=290~\mathrm{K}\" ?<\/p>\n

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COURS PARTICULIERS<\/h3>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nous avons s\u00e9lectionn\u00e9 pour vous les meilleurs professeurs particuliers.<\/h4>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\u00a096%\u00a0<\/span><\/strong> de r\u00e9ussite au BAC
<\/span>\u00a044% <\/span><\/strong><\/span>\u00a0de mentions Bien et Tr\u00e8s bien<\/span>
\u00a099% <\/span><\/strong><\/span>\u00a0de recommandation \u00e0 leurs amis<\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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POUR ACC\u00c9L\u00c9RER MA PROGRESSION EN TERMINALE<\/h4>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tCours particuliers en terminale<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Avis Google France <\/b>\u2605\u2605\u2605\u2605\u2605<\/b><\/span> 4,9 sur 5<\/b><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Corrig\u00e9 exercice thermodynamique sur les gaz parfaits<\/h2>\n

Question 1 : <\/strong><\/p>\n

On fait la moyenne pond\u00e9r\u00e9e des masse molaires<\/p>\n

\"M=0,20M_{O_2}+0,80M_{N_2}=28,8~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}\"<\/p>\n

donc \"M\simeq 29~\mathrm{g\cdot mol^{-1}}\"<\/p>\n

Question 2 : <\/strong><\/p>\n

La masse du syst\u00e8me vaut \"m=nM\" et sa masse volumique vaut<\/p>\n

\"\displaystyle{\mu=\frac{m}{V}=\frac{nM}{V}}\"<\/p>\n

La loi des gaz parfaits donne<\/p>\n

\"\displaystyle{\frac{n}{V}=\frac{P}{RT}}\"<\/p>\n

donc \"\displaystyle{\mu=\frac{PM}{RT}}\"<\/p>\n

soit \"PM=\mu RT\"<\/p>\n

Question 3 : <\/strong><\/p>\n

\"\displaystyle{\mu_0=\frac{P_0M}{RT_0}=1,2~\mathrm{kg\cdot m^{-3}}}\"<\/p>\n

(attention \u00e0 penser \u00e0 exprimer \"M\" en kilogrammes par mole !)<\/p>\n

Question 4 : <\/strong><\/p>\n

\"\displaystyle{\mu_1=\frac{P_1M}{RT_1}=0,51~\mathrm{kg\cdot m^{-3}}}\"<\/p>\n

\u00c0 chaque inspiration, un alpiniste emplit donc ses poumons d’une masse plus de deux fois inf\u00e9rieure d’air, donc il re\u00e7oit moins de deux fois moins de dioxyg\u00e8ne. Il risque donc l’hypoxie, et chaque effort lui est p\u00e9nible.<\/p>\n

Correction de l’exercice sur le premier principe de la thermodynamique<\/h2>\n

Le premier principe de la thermodynamique<\/strong>\u00a0appliqu\u00e9 au syst\u00e8me de l’eau s’\u00e9crit<\/p>\n

\"\Delta U=0+Q\" soit<\/p>\n

\"mc_e(100-12)=RI^2\Delta t\"<\/p>\n

donc \"\displaystyle{\Delta t=\frac{mc_e(100-12)}{RI^2}=123~\mathrm{s}}\"<\/p>\n

soit environ deux minutes.<\/p>\n

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\n\t\t\t\t\tTu veux r\u00e9ussir en<\/span>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\tphysique ?<\/span>\n\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tUn suivi assidu et des tarifs justes\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tDes enseignants certifi\u00e9s et \u00e9toil\u00e9s\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tUn environnement favorable \u00e0 la concentration\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Des milliers de parents et d\u2019\u00e9l\u00e8ves sont satisfaits de leur accompagnement<\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tProf de physique<\/span>\n\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Avis Google France
<\/b>\u2605\u2605\u2605\u2605\u2605<\/b><\/span> 4,9 sur 5<\/b><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n

Corrig\u00e9 exercice thermodynamique terminale sur le transfert thermique par conduction<\/h2>\n

On calcule<\/p>\n

\"R_{th}(\mathrm{feuille~de~verre})=3,7\cdot 10^{-3}~\mathrm{K\cdot W^{-1}}\"<\/p>\n

\"R_{th}(\mathrm{couche~d'air})=40\cdot 10^{-3}~\mathrm{K\cdot W^{-1}}\"<\/p>\n

On en d\u00e9duit<\/p>\n

\"R_{th}(\mathrm{simple~vitrage})=3,7\cdot 10^{-3}~\mathrm{K\cdot W^{-1}}\"<\/p>\n

\"R_{th}(\mathrm{double~vitrage})=3,7\cdot 10^{-3}+40\cdot 10^{-3}+3,7\cdot 10^{-3}\"<\/p>\n

\"R_{th}(\mathrm{double~vitrage})=47,4\cdot 10^{-3} ~\mathrm{K\cdot W^{-1}}\"<\/p>\n

Cette valeur est environ 13 fois plus grande que celle d’une fen\u00eatre simple vitrage. Le flux thermique traversant une fen\u00eatre double-vitrage\u00a0 est donc 13 fois plus faible, l’isolation thermique est meilleure.<\/p>\n

Correction de l’exercice sur le transfert thermique par convection<\/h2>\n

Question 1 : <\/strong><\/p>\n

La d\u00e9riv\u00e9e d’une fonction constante est nulle.<\/p>\n

L’\u00e9quation diff\u00e9rentielle s’\u00e9crit donc<\/p>\n

\"\displaystyle{\frac{hS}{C}T_f=\frac{hS}{C}T_{th}}\"<\/p>\n

donc \"T_f=T_{th}\", ce qui est \u00e9videmment la condition d’\u00e9quilibre<\/a> thermique entre l’ancre et l’eau.<\/p>\n

Question 2 : <\/strong><\/p>\n

\"\displaystyle{\tau=\frac{1,5\cdot 10^6}{5\cdot 10^3\times 2,5}=120~\mathrm{s}}\"<\/p>\n

Question 3 : <\/strong><\/p>\n

La d\u00e9riv\u00e9e vaut<\/p>\n

\"\displaystyle{\frac{dT}{dt}(t)=(T_0-T_{th})\cdot \frac{-1}{\tau}\cdot e^{-t/\tau}}\"<\/p>\n

donc \"\displaystyle{\frac{dT}{dt}(t)+\frac1{\tau}T(t)=\frac{T_{th}}{\tau}}\"<\/p>\n

L’\u00e9quation diff\u00e9rentielle est v\u00e9rifi\u00e9e.<\/p>\n

On a<\/p>\n

\"T(0)=T_{th}+(T_0-T_{th})e^0=T_0\"<\/p>\n

donc la condition initiale est respect\u00e9e.<\/p>\n

Enfin<\/p>\n

\"\lim_{t\rightarrow +\infty}T(t)=T_{th}+(T_0-T_{th))\cdot 0=T_{th}}\"<\/p>\n

Question 4 : <\/strong><\/p>\n

On r\u00e9sout<\/p>\n

\"T_{th}+(T_0-T_{th})e^{-t/\tau}=\displaystyle{\frac{T_0+T_{th}}{2}}\"<\/p>\n

\"(T_0-T_{th})e^{-t/\tau}=\displaystyle{\frac{T_0-T_{th}}{2}}\"<\/p>\n

\"e^{-t/\tau}=\frac12\"<\/p>\n

\"\displaystyle{-\frac{t}{\tau}=\ln\frac12=-\ln 2}\"<\/p>\n

\"t_{1/2}=\tau\ln 2=83~\mathrm{s}\"<\/p>\n

Afin de se rendre compte de l’importance de la physique-chimie au bac, les \u00e9l\u00e8ves de terminale sont invit\u00e9s \u00e0 tester le simulateur du bac. Cela leur permettra, en fonction de leur niveau dans les autres mati\u00e8res, de se fixer les bons objectifs pour obtenir les meilleurs r\u00e9sultats au bac et d\u00e9crocher la mention.<\/p>\n

N’h\u00e9sitez pas \u00e0 consulter et vous exercer aussi r\u00e9guli\u00e8rement que possible sur les cours en ligne de physique-chimie du programme de terminale. V\u00e9rifiez vos connaissances et effacez vos lacunes dans les chapitres au programme, comme :<\/p>\n