🔥 10 Exercices: Énergie Thermique et Transferts Thermiques
1ère Bac Sciences Mathématiques SM
Exercice 1: Capacité thermique
Calculer l’énergie nécessaire pour chauffer 2 kg d’eau de 20°C à 80°C (ceau = 4180 J/kg/K).
Exercice 2: Équilibre thermique
On mélange 300 g d’eau à 80°C avec 200 g d’eau à 20°C. Calculer la température finale.
Exercice 3: Chaleur latente
Calculer l’énergie nécessaire pour faire fondre 500 g de glace à 0°C (Lfusion = 334 kJ/kg).
Exercice 4: Conduction thermique
Une paroi de verre (λ=1 W/m/K) de 5 mm d’épaisseur a une surface de 2 m². Calculer le flux thermique pour ΔT=20K.
Exercice 5: Convection
Un radiateur (h=10 W/m²/K, S=3 m²) est à 60°C dans une pièce à 20°C. Calculer la puissance transférée.
Exercice 6: Rayonnement
Un corps noir (S=0,5 m²) est à 127°C. Calculer la puissance rayonnée (σ=5,67×10-8 W/m²/K4).
Exercice 7: Bilan thermique complexe
On place 200 g d’aluminium (c=900 J/kg/K) à 150°C dans 500 g d’eau à 20°C. Calculer Tf.
Exercice 8: Changement d’état
Quelle énergie faut-il pour transformer 1 kg d’eau à 20°C en vapeur à 100°C? (ceau=4180 J/kg/K, Lvap=2260 kJ/kg)
Exercice 9: Résistance thermique
Un mur (λ=0,5 W/m/K, e=10 cm, S=15 m²) a une face à 20°C et l’autre à 5°C. Calculer la résistance thermique et le flux.
Exercice 10: Synthèse
Un calorimètre (C=150 J/K) contient 200 g d’eau à 18°C. On y ajoute 50 g de glace à -10°C.
Calculer la température finale du système.
