Bilan : Synthèse et méthode sur Énergie interne, transferts thermiques et résistance thermique

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Énergie reçue par un corps qui s'échauffe : Q = m c T. • Flux traversant une paroi (loi de Fourier) : = TR_th, avec R_th = e/ S. • Échange d'un fluide en mouvement avec une paroi (Newton) : = h S T. • Puissance apportée/emportée par un fluide circulant : = q_m c T. • En régime stabilisé : apports = pertes.

Le cours

1. Méthodologie globale Les problèmes de thermique couplent très souvent un bilan global de puissance (conservation de l'énergie en régime permanent) et le comportement spécifique des parois (résistance de conduction, loi de Newton en surface) ou des fluides (échauffement d'un fluide qui circule). Distinguez bien l'énergie Q (en J, stockée ou cédée, liée à c) et le flux (en W, transfert par seconde) : ils sont reliés par Q = t. 2. Les relations du chapitre • Premier principe : U = W + Q. • Échauffement sans changement d'état : Q = m\,c\,(T_f - T_i). • Conduction : = TR_th avec R_th = e/ S ; couches en série : R_tot = R_1 + R_2. • Convection : = h\,S\, T ; rayonnement : = \,\,S\,T^4 (T en kelvins). • Fluide qui circule : = q_m\,c\, T. 3. Démarche en quatre temps 1. Délimiter le système et noter les températures connues. 2. Décider du régime : transitoire (la température évolue, on utilise Q = m\,c\, T) ou permanent (températures fixes, apports = pertes). 3. Exprimer chaque flux avec la loi adaptée, en unités SI. 4. Résoudre, puis vérifier le signe et l'ordre de grandeur.

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