Exercice corrigé Ancien programme

Qcm

Répondre aux questions suivantes en justifiant la (ou les) réponse(s) choisie(s).

1. Nous percevons la chaleur créée par un feu de cheminée à cause :

a. de la convection 

b. du rayonnement 

c. de la conduction.

2. Un double vitrage enserre entre deux vitres une couche d'air. La résistance thermique de l'ensemble est :

a. inférieure à celle d'une vitre seule 

b. supérieure à celle d'une vitre seule.

3. Lorsqu'on comprime de l'air dans une pompe à vélo, le travail reçu par le gaz est :

a. positif 

b. négatif.

4. Le rôle d'un moteur de voiture à explosion est de convertir :

a. toute la chaleur de l'explosion en travail mécanique 

b. une partie de la chaleur de l'explosion en travail mécanique 

c. le travail mécanique en chaleur.

5. La chaleur transmise par conduction entre deux corps en contact à deux températures différentes :

a. augmente l'agitation microscopique moyenne du corps « froid » et celle du corps « chaud » 

b. augmente l'agitation microscopique moyenne du corps « froid » et diminue celle du corps « chaud » 

c. diminue l'agitation microscopique moyenne du corps « froid » et augmente celle du corps « chaud ».

1. Réponses a. et b. C'est le rayonnement que nous percevons en s'approchant des flammes, mais c'est la convection de l'air chaud qui permet de réchauffer la pièce rapidement.

2. Réponse b. La résistance thermique augmente avec l'épaisseur traversée, elle est donc supérieure dans le cas du double vitrage à sa valeur dans le cas d'une vitre simple. Le choix des matériaux est, bien sûr, aussi important.

3. Réponse a. Par convention, le travail W reçu par le système est positif, il est négatif si le système donne du travail au milieu extérieur. Le système gaz est comprimé, il reçoit donc du travail.

4. Réponse b. Le moteur convertit la chaleur Q de l'explosion (énergie microscopique) en travail W (énergie macroscopique), mais les pertes (et le second principe de la thermodynamique, voir l'année prochaine) font que seule une partie de la chaleur produite est utilisée pour le travail.

5. Réponse b. La chaleur Q transfère de l'énergie microscopique du corps chaud vers le corps froid. L'énergie microscopique du corps froid augmente donc, et celle du corps chaud diminue.

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