Bilans d’énergie
Repérer un système, puis suivre ses échanges d’énergie et leur efficacité.
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Système et énergie interne
Repères essentiels
Le système est la partie étudiée. Son énergie interne U dépend de son état.
- Elle ne dépend pas du chemin suivi.
- !!Il faut toujours définir le système avant le bilan.
À ne pas confondre
Énergie interne
- Grandeur d’état.
- Liée à l’état microscopique.
- Varie entre deux états.
Énergie totale
- Inclut d’autres formes d’énergie.
- Dépend aussi du mouvement global.
- N’est pas le seul objet du bilan.
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Transferts d’énergie
Deux modes de transfert
| Mode | Idée | Point clé |
|---|---|---|
| Transfert thermique | Échange dû à une différence de température | Ce n’est pas une énergie stockée |
| Travail | Échange par action mécanique | !!Ce n’est pas de la chaleur== |
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Premier principe
Relation de bilan
La variation d’énergie interne vaut la somme du travail W et du transfert thermique Q, selon la convention choisie.
Mémo rapide
Ce qu’on donne au système se retrouve dans \Delta U, W ou Q.
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Rendement énergétique
Définition
Le rendement compare l’énergie utile à l’énergie reçue. Il est sans unité et compris entre 0 et 1.
Idée-clé
- Plus le rendement est grand, plus la conversion est efficace.
- Le reste de l’énergie est dissipé ou inutilisable pour l’objectif.
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Méthode et pratique
Procédure
- 1
Délimiter clairement le système.
- 2
Lister les échanges :
WetQ.
Entraînement
- Que faut-il définir avant tout calcul de bilan ?
- Quelle relation relie \Delta U, W et Q ?
Mini-bilan
- Le système est l’objet étudié.
- L’énergie interne est une grandeur d’état.