5. Énergie thermique et transfert thermique
Énergie interne, chaleur massique, changement d’état et calorimétrie.
ΦRésumé du cours
L’énergie interne U d’un corps dépend de l’agitation de ses molécules (température) et de son état physique. ΔU = W + Q.
Transfert thermique sans changement d’état : Q = m c (θf − θi) (c : capacité thermique massique, eau : 4 180 J·kg⁻¹·K⁻¹).
Changement d’état : Q = m L (L chaleur latente, fusion de la glace ≈ 3,3 × 10⁵ J/kg).
Modes de transfert : conduction, convection, rayonnement. Calorimétrie : ΣQ = 0 dans un calorimètre isolé.
✎Exemples corrigés
Exemple 1
Énergie pour chauffer 2 kg d’eau de 20 °C à 80 °C ?
Voir la correction
?Teste-toi
Clique sur la bonne réponse.
-
Q = mcΔθ s’applique…
Réponse
a) sans changement d’état — La température varie. -
Pendant un changement d’état, la température…
Réponse
a) reste constante — Corps pur. -
Le Soleil chauffe la Terre par…
Réponse
a) rayonnement — Pas de milieu matériel.
الطاقة الداخلية، السعة الحرارية الكتلية، تغير الحالة وقياس كمية الحرارة.
Φملخص الدرس
تتعلق الطاقة الداخلية U لجسم بتحريك جزيئاته (درجة الحرارة) وبحالته الفيزيائية. ΔU = W + Q.
الانتقال الحراري بدون تغير الحالة: Q = m c (θf − θi) (c: السعة الحرارية الكتلية، الماء: 4 180 J·kg⁻¹·K⁻¹).
تغير الحالة: Q = m L (L الحرارة الكامنة، انصهار الجليد ≈ 3,3 × 10⁵ J/kg).
أنماط الانتقال: التوصيل، الحمل، الإشعاع. قياس كمية الحرارة: ΣQ = 0 في مسعر معزول.
✎أمثلة محلولة
مثال 1
الطاقة اللازمة لتسخين 2 kg من الماء من 20 °C إلى 80 °C؟
عرض الحل
?اختبر نفسك
اضغط على الجواب الصحيح.
-
تُطبق Q = mcΔθ…
الجواب
أ) بدون تغير الحالة — تتغير درجة الحرارة. -
خلال تغير الحالة، درجة الحرارة…
الجواب
أ) تبقى ثابتة — جسم خالص. -
تسخن الشمس الأرض بـ…
الجواب
أ) الإشعاع — بدون وسط مادي.
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.