Energie interne et système – Terminale S – Exercices

Exercices corrigés à imprimer – Système et énergie interne – Terminale S

Exercice 01 : Choisir la (les) bonne(s) réponse(s)

L’énergie interne est la somme des énergies :

  • Microscopiques
  • Macroscopiques
  • Mécaniques

Un système :

  • Fermé n’échange pas d’énergie avec le milieu extérieur.
  • Fermé adiabatique n’échange pas de chaleur avec le milieu extérieur.
  • Isolé est nécessairement adiabatique.

Choisir les affirmations vraies :

  • La variation de l’énergie interne d’un système ne dépend que de la chaleur qu’il échange avec le milieu extérieur.
  • La capacité thermique massique d’un corps s’exprime en.
  • Lors d’une transformation adiabatique, la température d’un système ne peut pas augmenter.

Exercice 02 :

Pour mesurer la capacité calorifique massique de l’aluminium, on utilise un bloc cylindrique de ce métal, de masse, dans lequel deux cavités ont été forées afin de pouvoir y insérer une résistance électrique chauffante et un capteur de température.

Le bloc est introduit dans une enceinte thermiquement isolée.

Avant de relier la résistance chauffante, de puissance 20 W, à son générateur, on relève la température initiale  du bloc : on note

Après une durée de 15 minutes de fonctionnement de la résistance électrique, on note la température finale du bloc d’aluminium,

Dispositif expérimental

Calculer la valeur, en joule, de la quantité de chaleur fournie par la résistance chauffante durant son fonctionnement, en supposant que son rendement est égal à 1.

En considérant que le système est le bloc d’aluminium et en négligeant les pertes thermiques de l’enceinte, quelle est la nature des échanges entre le bloc d’aluminium et son milieu extérieur ?

En faisant l’hypothèse simplificatrice que l’intégralité de la chaleur fournie par la résistance chauffante est absorbée par le bloc d’aluminium, quelle est la variation de l’énergie interne du bloc d’aluminium ?.

En déduire la capacité calorifique massique de l’aluminium.

 



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