Le 1er principe de la thermodynamique - cours de physique chimie terminale
Summary
TLDRCette vidéo explique le premier principe de la thermodynamique, en commençant par le modèle du gaz parfait et son équation d'état. Elle aborde ensuite l'énergie interne, le travail et le transfert thermique, et conclut par l'application du premier principe à travers des exemples concrets. Le script facilite la compréhension de la conservation de l'énergie et la relation entre l'énergie interne et la température, en utilisant des exemples simples pour illustrer les concepts.
Takeaways
- 🔍 La première loi de la thermodynamique est abordée, qui est un sujet enseigné en classe de terminale.
- 🌡️ Le modèle du gaz parfait est introduit, qui relie pression, volume, quantité de matière et température par l'équation d'état PV = nRT.
- 📏 L'unité de volume est le mètre cube (m³) et la température doit être exprimée en Kelvin pour utiliser l'équation d'état.
- 🚫 Un gaz peut être considéré comme parfait si les interactions entre les molécules sont négligeables et si les molécules sont suffisamment espacées.
- ⚖️ Les conditions pour un gaz être parfait incluent une faible pression, une faible masse volumique et un mouvement désordonné des molécules.
- 🔄 L'énergie interne (U) d'un système est la somme des énergies cinétiques et potentielles des molécules qui le composent.
- 🔄 La variation de l'énergie interne d'un système au repos est égale à la somme du travail (W) et du transfert thermique (Q).
- ❄️ Lorsqu'un système est mis dans un environnement plus froid, comme un congélateur, le transfert thermique se produit du système vers l'extérieur, entraînant une diminution de l'énergie interne.
- 🔗 Le bilan énergétique relie la variation de l'énergie interne à la capacité thermique du système et à la variation de température.
- 💧 Un exemple concret est donné pour calculer l'énergie nécessaire pour porter 2 litres d'eau à ébullition, utilisant la capacité thermique massique de l'eau.
Q & A
Qu'est-ce que le premier principe de la thermodynamique?
-Le premier principe de la thermodynamique, aussi connu comme la conservation de l'énergie, stipule que l'énergie ne peut ni être créée ni détruite, mais seulement transformée d'une forme à une autre. Dans le contexte de la vidéo, il est utilisé pour expliquer comment l'énergie interne d'un système peut changer via le travail et le transfert thermique.
Comment est défini un gaz parfait dans le script?
-Un gaz parfait est un gaz pour lequel les molécules ne subissent pas d'interactions entre elles et dont les molécules se déplacent sans entraver les mouvements des autres. L'espace entre les molécules est beaucoup plus grand que la taille des molécules elles-mêmes.
Quelle est l'équation d'état du gaz parfait mentionnée dans la vidéo?
-L'équation d'état du gaz parfait est PV = nRT, où P représente la pression, V le volume, n la quantité de matière en moles, R la constante universelle des gaz et T la température absolue en Kelvin.
Quels sont les deux types de conditions pour laquelle un gaz peut être considéré comme parfait?
-Les conditions pour un gaz être considéré comme parfait sont macroscopiques et microscopiques. Macroscopiquement, cela signifie que le gaz doit être au repos, la pression doit être faible et la masse volumique doit être faible. Microscopiquement, cela implique qu'il n'y a pas d'interaction entre les entités et qu'elles ont un mouvement désordonné.
Quelle est la différence entre un gaz parfait et un gaz réel?
-Un gaz réel est un gaz où les interactions entre les molécules, comme les chocs et les interactions électrostatiques, ne peuvent pas être négligées. Contrairement à un gaz parfait, un gaz réel ne satisfait pas l'équation d'état PV = nRT sous toutes les conditions.
Comment est définie l'énergie interne dans le script?
-L'énergie interne est la somme des énergies microscopiques des entités d'un système, y compris les énergies cinétiques et les énergies potentielles liées aux interactions entre les entités.
Quels sont les deux moyens principaux de modifier la quantité d'énergie d'un système?
-La quantité d'énergie d'un système peut être modifiée par le biais de travail (W) et de transfert thermique (Q). Le travail est une manifestation macroscopique de l'énergie, tandis que le transfert thermique est une manifestation microscopique.
Comment le script explique-t-il la relation entre l'énergie interne et la température?
-Le script explique que la variation de l'énergie interne d'un système est proportionnelle à la variation de sa température, ce qui est exprimé par la formule ΔU = CΔT, où C est la capacité thermique du système.
Quelle est la signification de la capacité thermique massique et comment est-elle utilisée dans le script?
-La capacité thermique massique (c) est la quantité d'énergie nécessaire pour augmenter la température d'un kilogramme d'un matériau de 1 Kelvin. Dans le script, elle est utilisée pour calculer la variation d'énergie interne d'un système en multipliant la masse du système par sa capacité thermique massique et la variation de température.
Comment le script aborde-t-il le calcul de l'énergie nécessaire pour faire bouillir de l'eau?
-Le script aborde le calcul de l'énergie nécessaire pour faire bouillir de l'eau en utilisant la formule ΔU = masse × c × ΔT, où la masse de l'eau est déterminée à partir de sa masse volumique et le volume, et ΔT est la différence de température entre l'état initial et l'état final de l'eau.
Outlines
🔬 Principe de la thermodynamique et gaz parfait
Cette partie du script introduit le premier principe de la thermodynamique, un sujet enseigné en classe de terminale. Il commence par un rappel du modèle du gaz parfait, une notion déjà vue auparavant. Le gaz parfait est modélisé à l'aide de l'équation d'état, qui relie pression, volume, quantité de matière et température à travers une constante (R). L'importance de l'apprentissage de cette formule est soulignée, ainsi que les subtilités des unités (volume en mètres cubes et température en Kelvin). Le script explique que les gaz parfaits négligent les interactions entre molécules et que la condition pour un gaz d'être considéré comme parfait est que les molécules ne soient pas trop proches les unes des autres ni ne se heurtent pas. Des conditions macro et微观scopiques sont données pour l'utilisation du modèle du gaz parfait. L'exemple d'un gaz dans un récipient est utilisé pour illustrer comment calculer la quantité de matière (n) en utilisant l'équation d'état, en tenant compte des conversions d'unités.
🌡 Énergie interne et transferts thermiques
Le script passe ensuite à la notion d'énergie interne (U), qui est la somme des énergies microscopiques des entités d'un système, y compris les énergies cinétiques et potentielles. Il est expliqué que l'énergie interne est liée à l'agitation des molécules et est notée U. Le concept d'énergie totale d'un système est introduit, qui est la somme de l'énergie cinétique macroscopique et de l'énergie potentielle. Des exemples sont donnés pour illustrer ces concepts, notamment la différence entre l'énergie cinétique macroscopique et l'énergie interne. Le script explique ensuite comment la variation d'énergie d'un système au repos peut être modifiée par le biais de travail (W) et de transferts thermiques (Q), et comment ces deux méthodes sont distinctes en termes de leur échelle d'application. Le premier principe de la thermodynamique est introduit comme une loi de conservation de l'énergie, où la variation d'énergie interne est égale au travail effectué plus le transfert thermique.
💧 Bilan énergétique et capacité thermique
Dans la dernière partie, le script traite du bilan énergétique, qui établit un lien entre l'énergie interne et la température du système. Il est expliqué que pour utiliser cette relation, certaines conditions doivent être remplies, telles que l'incompressibilité du système, l'absence de changement d'état ou de réaction chimique. La variation d'énergie interne est alors exprimée comme étant proportionnelle à la variation de température, avec la capacité thermique (C) jouant un rôle clé. Le script explique les différences entre la capacité thermique (grand C) et la capacité thermique massique (petit c), et comment elles sont utilisées dans les formules. Un exemple concret est donné pour illustrer comment calculer l'énergie nécessaire pour faire bouillir de l'eau, en utilisant la relation entre la variation d'énergie interne, la masse, la capacité thermique massique et la variation de température. Le script conclut en encourageant les étudiants à pratiquer ces calculs et à se préparer pour leurs examens.
Mindmap
Keywords
💡Premier principe de la thermodynamique
💡Gaz parfait
💡Énergie interne
💡Transfert thermique
💡Capacité thermique
💡État du gaz parfait
💡Travail (W)
💡Masse volumique
💡Référentiel d'étude
💡Bilan énergétique
Highlights
Présentation du premier principe de la thermodynamique, un sujet abordé en classe de terminale.
Rappel du modèle du gaz parfait et de son équation d'état, qui relie pression, volume, quantité de matière et température.
Explication que le volume doit être en mètres cubes et la température en Kelvin pour l'équation d'état.
Description des conditions pour un gaz être considéré comme parfait : absence d'interactions entre molécules et faible vitesse de déplacement.
Discussion sur les différences entre un gaz parfait et un gaz réel en termes d'interactions et de comportement thermodynamique.
Introduction des concepts d'énergie interne et de transfert thermique en prélude au premier principe de la thermodynamique.
Définition de l'énergie interne d'un système comme la somme des énergies cinétiques et potentielles des entités qui le composent.
Illustration de l'énergie potentielle à travers l'exemple des interactions électrostatiques entre entités chargées.
Explication de l'énergie totale d'un système en tant que somme de l'énergie cinétique macroscopique et de l'énergie potentielle.
Description de la variation d'énergie d'un système au repos, liée à l'énergie interne, en l'absence de travail et de transfert thermique.
Introduction des méthodes pour modifier l'énergie d'un système : le travail (W) et le transfert thermique (Q).
Présentation du premier principe de la thermodynamique liant la variation d'énergie totale à W + Q, reflétant la conservation de l'énergie.
Application du premier principe à un exemple concret : variation d'énergie interne d'une bouteille d'eau dans un congélateur.
Discussion sur le bilan énergétique et la relation entre la variation d'énergie interne et la température pour un système incompressible et sans changement d'état.
Explication de la capacité thermique du système et de la capacité thermique massique, avec des exemples de conversions d'unités.
Calcul pratique pour déterminer l'énergie nécessaire pour faire bouillir de l'eau à partir de sa température initiale, de sa capacité thermique massique et de sa masse volumique.
Conseils pour réussir le bac de physique-chimie et invitation à la prochaine vidéo pour continuer les révisions.
Transcripts
dans cette vidéo nous allons parler du
premier principe de la thermodynamique
notion qui est au programme de ta classe
2 terminale tout d'abord nous allons
commencer par faire un rappel du modèle
du gaz parfait c'est une notion que tu
as déjà dû voir cette année normalement
puis dans un second temps nous allons
présenter les concepts d'énergie interne
et de transfert thermique et enfin on
terminera avec la cerise sur le gâteau
le premier principe de la
thermodynamique en lui-même avec
quelques exemples un gaz qui est dit
parfait peut être modélisé par ce qu'on
appelle l'équation d'état du gaz parfait
et cette équation elle est très pratique
puisqu'elle va relier différentes
grandeurs de ce gaz elle s'écrit
pression fois volume est égale à
quantité de matière fois r une constante
xis t la température et si ce n'est pas
encore le cas je t'invite à apprendre
cette formule par cœur dès maintenant il
y a quand même quelques petites
subtilités à noter dans cette formule
notamment au niveau des unités qui
peuvent être inhabituelles pour
certaines grandeurs ainsi le volume il
n'est pas en litre il est en mè Cu et la
température elle n'est pas en degrés
celus comme c'est souvent le cas mais en
Kelvin pour le reste la constante grand
R on te la donnera dans les énoncés un
gaz il peut être considéré comme parfait
dès lors que les molécules qu'il y a à
l'intérieur ne vont pas être en
interaction et pas faire de choc les
unes avec les autres donc ça ça implique
qu'elle se déplace pas trop vite on
verra après ce que ça signifie et que
l'espace entre chaque molécule soit
beaucoup plus grand que la taille des
molécules alors là dans mon exemple ici
il n'y a que trois molécules dans cet
espace en réalité tu le sais autour de
toi dans un gaz il y a beaucoup plus que
trois molécules il y en a même un nombre
gigantesque puisque la constante
d'Avogadro Na est de l'ordre de grandeur
de 10^ 23 autrement dit dans une mole de
gaz environ 20 L à température et
pression ambiante on va avoir une
quantité de 10^ 23 molécules à l'inverse
dans un gaz dit réel on ne peut plus
tout à fait négliger les interactions
entre les différentes entités il va donc
y avoir des interactions entre elles
comme des chocs par exemple ou des
interactions électrostatiques et ça ça
fait que le modèle du gaz parfait n'est
plus utilisable sur un gaz réel ça
devient plus compliqué bref le modèle du
gaz parfait c'est une approximation de
la réalité mais qui fonctionne bien dès
lors qu'on pose quelques conditions ces
conditions on peut les regrouper en deux
catégories qui sont en fait liées on va
avoir des conditions d'un point de vue
macroscopique donc à notre échelle à
grande échelle et des conditions d'un
point de vue microscopique à l'échelle
des molécules la première condition
c'est que le gaz il soit au repos à la
température Grand T ça ça signifie d'un
point de vue microscopique qu'il n'y a
pas d'interaction entre les entités qui
ont un mouvement désordonné la pression
doit être faible et de cette manière on
aura très peu de choc entre les entités
d'un point de vue microscopique et enfin
on doit s'assurer que la masse volumique
du gaz elle est également relativement
faible ainsi les entités seront
éloignées mais toutes ces conditions
sont en fait liées par exemple si la
masse volume qui est faible alors la
pression est souvent faible aussi bref
pour terminer quand on va modéliser le
gaz parfait on va modéliser les
différentes entités par des points dans
la modélisation on aura donc pas des
atomes ou des molécules qui occupent un
certain espace un certain volume on aura
des points et dans un gaz réel on a
beaucoup plus de points donc beaucoup
plus d'entité pour un volume donné comme
tu le vois ici ça devient très dur dès
que les entités vont se déplacer
qu'elles n'entrent pas en contact les
unes avec les autres si on regarde ce
que ça donne avec un exemple on a un gaz
dans un récipient on nous donne la
pression la température le volume et la
constante on nous demande de calculer la
quantité de matière petite n sachant que
je te le précise à l'oral ce gaz sera
considéré comme un gaz parfait pour
répondre à cette question on écrit
l'équation d'état du gaz parfait P x V
est ég à NR x t on modifie légèrement
l'écriture pour pouvoir calculer la
quantité de matière petit n on a donc n
est égal à P X v/is par r x T et là on
arrive dans la phase calcul sachant que
la première étape ça sera très souvent
de faire des conversions d'unité ici on
nous donne la température en degrés
celus mais rappelle-toi qu'on la veut en
Kelvin dans cette équation on doit donc
ajouter 273,15 et on obtient une
température de
293,15 Kin le volume il est donné en
litre 1,0 L mais nous on le veut en M Cu
dans l'équation et pour ça on doit
diviser par 1000 ou encore rajouter le
facteur 10^ - 3 pour l'avoir en m³ on a
donc maintenant la pression le volume et
la température ainsi que la constante
qui sont dans les bonnes unités bah on
peut passer directement à l'application
numérique et on trouve grâce à la
calculatrice une quantité de matière de
4,1 x 10^ - 2 mol voilà c'est comme ça
qu'on se sert de l'équation d'état du
gazp par faait alors bien sûr on peut
s'en servir également pour calculer des
pressions des volumes ou une température
ça dépend des grandeurs que tu as à ta
disposition on peut maintenant passer à
la deuxè partie où on va parler
d'énergie interne notamment pour définir
l'énergie interne on va devoir
considérer un système donné al pour
rappel un système c'est par exemple un
objet ou un ensemble d'objets une pomme
ça pourrait être considéré comme un
système l'air qu'il y a dans la pièce
autour de toi ça peut-être considéré
comme un système également bref ici mon
système ça sera le gaz qu'il y a à
l'intérieur du récipient que tu as à
l'écran et ce système il est composé
d'entités et pour rappel des entités ce
sont des molécules des atomes ou des
ionss l'énergie interne c'est alors la
somme des énergies microscopiques des
entités de ce système chaque entité à
l'intérieur de ce récipient va se
déplacer avec une certaine vitesse elle
aura donc une énergie cinétique mais les
entités elles sont aussi en interaction
les unes avec les autres elles vont donc
de ce fait avoir une énergie potentielle
pour comprendre ça imagine des entités
qui sont toutes chargées positivement
par exemple et alors quand elles vont
subtitué proche les unes des autres il
va y avoir une interaction
électrostatique qui va se créer entre
ces deux entités si elles sont
suffisamment espacé on pourra presque
les négliger mais il y a toujours une
interaction qui existe et l'énergie
interne c'est donc la somme des énergies
microscopiques des entités du système
les énergies cinétiques et les énergies
potentielles liées à l'interaction entre
les entités et cette énergie interne on
va la noter Grandu ce qui fait qu'on
peut définir ce qu'on appelle l'énergie
totale d'un système et cette énergie
totale elle est égale à l'énergie
cinétique macroscopique plus l'énergie
potentiel de ce même système donc ici ma
voiture a une énergie potentielle liée à
l'altitude à laquelle elle se situe par
exemple plus et c'est la nouveauté que
tu apprends cette année Grandu l'énergie
interne pour illustrer ça prenons une
pomme par exemple qui se déplace avec
une certaine vitesse a donc une énergie
cinétique attention ici on parle bien de
l'énergie cinétique macroscopique
c'est-à-dire qu'on ne regarde pas ce qui
se passe au niveau des molécules mais
notre pomme elle a aussi une énergie
potentielle de pesanteur liée par
exemple à l'altitude à laquelle elle se
situe dans un champ de pesanteur et pour
comprendre l'énergie interne de la pomme
on doit zoomer même zoomer sacrément
puisqu'on doit zoomer jusqu'au
composants qu'il y a à l'intérieur de la
pomme les anti alors ici ça sera des
molécules dans la pomme et chacune de
ces molécules vont avoir une agitation
donc une énergie cinétique et une
énergie potentielle d'interaction et
c'est ça l'énergie interne c'est-à-dire
que même si ma pomme est au repos elle a
quand même une énergie interne U qui est
notamment liée à sa température et donc
à l'agitation des molécules qu'il y a
dans la pomme bien maintenant quand on a
bien caractérisé ce que c'était que
l'énergie interne on va pouvoir passer à
ce qui est intéressant la variation
d'énergie d'un système au repos
autrement dit à partir de maintenant on
va s'intéresser à la manière dont varie
l'énergie d'un système prenons notre et
disons qu'elle est au repos donc c'est
le cas le plus simple on a la variation
de l'énergie totale qui est égale à la
variation des différentes constituants
de cette énergie totale la variation de
l'énergie totale c'est égale à la
variation de l'énergie cinétique plus la
variation de l'énergie potentielle plus
la variation de l'énergie interne
sachant que je te le rappelle ici quand
tu as ce genre de problème tu dois
toujours penser à préciser un
référentiel d'étude puisque dire que la
pomme est au repos sans préciser le
référentiel ça ne veut rien dire donc
ici on considère qu'elle est au repos
dans le référentiel terrestre considéré
galiléen puisque la pomme est au repos
elle n'a pas de vitesse donc la
variation de l'énergie cinétique c'est
zéro puisqu'elle est au repos il y a pas
également de variation d'énergie
potentielle qui est aussi égale à zéro
on en déduit donc que la variation de
l'énergie totale c'est égale à la
variation de l'énergie interne dans le
cas où notre système est au repos et la
question qu'on pourrait être amené à se
poser c'est comment est-ce qu'on peut
modifier la quantité d'énergie d'un
système pour ça on va devoir faire des
transferts d'énergie il y a
principalement deux manières on peut
modifier la quantité d'énergie d'un
système grâce à un travail noté W et on
peut également modifier la quantité
d'énergie d'un système grâce à un
transfert thermique noté grand Q le
travail W il va se caractériser d'un
point de vue macroscopique donc à notre
échelle et le transfert thermique q On
va notamment le rencontrer à une échelle
microscopique donc à l'échelle des
entités le travail W ce sont des forces
qui vont s'exercer sur un système pour
créer un travail on va donc chercher à
mettre en mouvement notre système alors
que le transfert thermique cul lui il
s'effectue entre l'extérieur et le
système dès qu'il existe une différence
de température par exemple si tu prends
une bouteille d'eau qui est à 20°r que
tu la mets à l'extérieur lorsqu'il fait
10°gr il va y avoir un transfert
thermique qui va s'exercer entre la
bouteille et l'extérieur car les deux
systèmes l'extérieur et la bouteille ne
sont pas à la même température on va
donc avoir un transfert d'énergie via un
transfert thermique grand qul à
l'inverse si tu prends la même bouteille
qui est à température ambiante que tu la
prends dans ta main et que tu viens la
déplacé alors tu lui donnes un travail W
en lui appliquant une force dessus et en
faisant ça tu lui donnes de l'énergie
également sous forme d'énergie cinétique
si jamais elle gagne de la vitesse ou
sous forme d'énergie potentielle de
pesanteur si jamais tu viens par exemple
la monter en altitude on va souvent chez
tiser les transferts thermiques avec des
ronds ou avec des rectangles on va
placer au centre le système étudié donc
ici la pomme et on va venir préciser les
énergies reçues et les énergies cédées
par ce système donc ici imaginons qu'il
y a un travail qui est reçu par le
système du milieu extérieur on a donc W
supérieur à zéro le système pomme reçoit
du travail par le milieu extérieur et à
l'inverse il cède un transfert thermique
vers le milieu extérieur on a donc Q
inférieur à zé attention a SIG comme tu
le vois ici quand c'est supérieur à zéro
ça signifie que c'est le système qui
reçoit et quand c'est inf inférieur à
zéro ça signifie que c'est le système
qui cède et maintenant qu'on a défini
toutes ces grandeurs et que normalement
tu dois les avoir un petit peu mieux
compris on peut passer au premier
principe de la thermodynamique qui va
donc exploiter tout ce qu'on vient de
voir dans la deuxième partie notamment
la variation de l'énergie totale c'est
égale à W + Q donc le travail plus le
transfert thermique et ce principe il
traduit simplement la conservation de
l'énergie car je te le rappelle on ne
peut pas créer de l'énergie ou même en
faire disparaître tout ce qu'on fait
c'est transformer de l'énergie d'une
forme à une autre pour illustrer ça on
repart donc de notre pomme qui est
toujours au repos et on écrit que la
variation de l'énergie totale c'est
égale à la variation de l'énergie
cinétique plus la variation de l'énergie
potentielle plus la variation de
l'énergie interne et puisque notre
système la pomme est au repos on a Delta
etot donc la variation d'énergie totale
qui est égale à la variation de
l'énergie interne ça on l'a déjà vu un
petit peu avant mais puisque la
variation d'énergie totale c'est égale
au travail plus le transfert thermique
on peut en déduire que la variation
d'énergie interne c'est égale au travail
plus le transfert thermique reprenons
notre bouteille d'eau à 15°gr et on la
met dans un congélateur à - 20°gr
qu'est-ce qui va se passer on repart du
premier principe de la thermodynamique
la variation de U donc la variation
d'énergie interne c'est égale à W + Q
mais comme la bouteille va être au repos
dans le congélateur W c'est égal à é0 on
a donc la variation d'énergie interne
qui est égale à Q le transfert thermique
mais ici Q va diminuer car la
température de la bouteille va diminuer
lorsqu'on va la mettre dans le
congélateur et ça permet directement
d'en déduire que l'énergie interne de la
bouteille va diminuer autrement dit
l'agitation des molécules va diminuer
dans la bouteille on peut passer à la
dernière notion de ce chapitre le bilan
énergétique et il s'agira ici de faire
un lien entre l' ergie interne et la
température de notre système mais pour
utiliser ce qui va suivre il faut au
préalable vérifier quelques conditions
tout d'abord le système il doit être
incompressible donc notamment pour tout
ce qui va être gaz compressible ça
fonctionne pas trop le système ne doit
pas changer d'état donc si tu commences
avec de l'eau liquide et que tu termines
avec de l'eau solide tu as un changement
d'état ça fonctionne pas comme ce qu'on
va décrire et le système ne doit pas
subir de réaction chimique ou nucléaire
si tu es en train d'étudier un
échantillon radioactif ça va commencer à
bloquer pour utiliser ce genre de
méthode car la radioactivité va générer
de l'énergie g et donc ça va modifier
les formules qu'on va voir dans la suite
si on a toutes ces conditions on peut
écrire que la variation d'énergie
interne c'est égale à grand C x Delta t
on a donc une relation de
proportionnalité entre la température et
la variation d'énergie interne d'un
système sachant que ce grand C ici c'est
la capacité thermique du système qu'on
est en train d'étudier exprimé en joules
par Kelvin alors on peut également
écrire cette relation sous la forme
variation d'énergie interne c'est égale
à la masse fois petit C cette fois-ci FO
Delta t alors attention on parle cette
fois-ci de capacité thermique massique
c'est pour ça qu'on a un petit C non
plus un grand C oui c'est assez subtile
mais on a grand C qui est égal à la
masse fois petit C pour savoir si on a à
faire un petit C ou un grand C bah il
s'agit tout simplement de regarder les
unités de s'assurer que la formule est
homogène tu vois ici que si tu
multiplies la masse par grand C tu auras
un problème au niveau de la formule elle
sera plus homogène donc ça fonctionne
pas bon j'ai conscience que c'est
peut-être un peu flou dans ton esprit
donc le mieux c'est encore d'illustrer
ça avec un exemple et tu vas voir c'est
vraiment pas si compliqué que ça on
souhaite faire bouillir de l'eau pour ça
on nous demande de calculer l'énergie à
apporter à 2 l d'eau pour l'amener à 100
degr sachant qu'on nous donne un certain
nombre de données la température
initiale donc la température de départ
la capacité thermique massique de l'eau
donc petit c est égal à 4,185 KJ par
Kelvin par kilo et la masse volumique de
l'eau on écrit donc la formule qu'on
vient de voir Delta U est égal à masse X
c x Delta t sachant qu'ici Delta t c'est
égal à 85 Kelvin al petit détail ici
j'ai converti les températures en Kelvin
parce que comme ça ça te permet
également de t'entraîner de voir qu'il y
a des conversions à réaliser parfois
mais ici on n'est pas obligé de faire
cette conversion puisqu'on est en train
de soustraire les températures si on les
laisse en degrés on va trouver le même
écart par contre il faudra que quand tu
l'écrives à la fin tu écrives bien 85
Kelvin et pas 85°gr alors oui ça va rien
changer dans le calcul puisqu'on a 85
dans les deux cas mais par contre au
niveau des unités ça serait quand même
une petite erreur donc il vaut mieux
éviter ce genre d'erreur et pour avoir
la masse on multiplie la masse volumique
de l'eau par le volume je pars du
principe que maintenant en terminal tu
maîtrises les formules qui font appel à
la masse volumique le rau de l'au on
nous le donne le volume on nous le donne
on a donc une masse de 2 kg on peut dire
directement passer à l'application
numérique puisqu'on a les trois
grandeurs et on trouve une variation
d'énergie interne de 711 k j alors ici
on n pas précisé les unités qu'on
attendait dans le résultat final mais si
jamais on t'avait demandé un résultat en
joules il aurait bien sûr fallu faire
une conversion à un moment donné mais
puisque'ici ce n'est pas le cas on peut
garder le résultat en kil joules c'est
tout pour cette vidéo si elle t'a été
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