Énergie thermique Q échangée lors d'une variation de température : Q = m c T
Seconde générale · Physique-Chimie 2nde
À retenir
Lorsqu'un corps de masse m échange de l'énergie thermique avec son environnement sans changer d'état physique, sa température varie de T_i à T_f. L'énergie thermique Q échangée est proportionnelle à la masse m, à la capacité thermique massique c du matériau et à la variation de température T = T_f - T_i : Q = m c T = m c (T_f - T_i) Unités SI : - Q : énergie thermique en joules (J) - m : masse en kilogrammes (kg) - c : capacité thermique massique en Jkg^-1K^-1 (ou Jkg^-1^C^-1) - T : variation de température en K ou en ^C (les deux sont rigoureusement équivalentes) Convention de signe : si le corps s'échauffe (T_f > T_i), T > 0 et Q > 0 (énergie reçue). S'il se refroidit (T_f < T_i), T < 0 et Q < 0 (énergie cédée).
Le cours
Énergie thermique Q échangée lors d'une variation de température : Q = m c T Lorsqu'un corps de masse m échange de l'énergie thermique avec son environnement sans changer d'état physique, sa température varie de T_i à T_f. L'énergie thermique Q échangée est proportionnelle à la masse m, à la capacité thermique massique c du matériau et à la variation de température T = T_f - T_i : Q = m c T = m c (T_f - T_i) Unités SI : - Q : énergie thermique en joules (J) - m : masse en kilogrammes (kg) - c : capacité thermique massique en Jkg^-1K^-1 (ou Jkg^-1^C^-1) - T : variation de température en K ou en ^C (les deux sont rigoureusement équivalentes) Convention de signe : si le corps s'échauffe (T_f > T_i), T > 0 et Q > 0 (énergie reçue). S'il se refroidit (T_f Astuce et méthode clé Un écart de température a exactement la même valeur en kelvins qu'en degrés Celsius : T(K) = (^C). Tu n'as donc pas besoin de convertir T_f et T_i en kelvins pour calculer T ! Piège classique à éviter Vérifie toujours la masse : si elle est donnée en grammes, convertis-la obligatoirement en kilogrammes (1 g = 10^-3 kg) pour être en accord avec c en Jkg^-1K^-1.
Dans ce chapitre
- Formes d'énergie : cinétique, potentielle, thermique du Collège
- Principe de conservation de l'énergie du Collège
- Distinction entre température et chaleur du Cycle 4
- Énergie et puissance : relation fondamentale E = P t
- Unités d'énergie : Joules (J) et Kilowattheures (kWh)
- Modes de transfert thermique : conduction, convection et rayonnement
- Énergie thermique Q échangée lors d'une variation de température : Q = m c T
- Capacité thermique massique c et inertie thermique de l'eau
- Énergie thermique échangée lors d'un changement d'état : Q = m L
- Énergie massique de changement d'état (chaleur latente)
- Bilan énergétique d'un système fermé : conservation et pertes
- Rendement de conversion énergétique : = E_utileE_fournie
- Isolation thermique et efficacité énergétique des bâtiments
- Bilan : Synthèse et méthode sur Transferts thermiques et énergie en Seconde