QCM N° 15 Thermodynamique

QCM N° 15 Thermodynamique AIDE Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).
	Énoncé	A	B	C	R
1	Une température T = 100,0 K correspond à :	θ = 373,15 °C	θ = –100 °C	θ = –173,15 °C	C
2	Dans un ballon rempli d’hélium gazeux, de volume constant, une augmentation de l’agitation des atomes se traduit par :	Une augmentation de la température et une diminution de la pression	Une augmentation de la pression et une diminution de la température	Une augmentation de la température et de la pression	C
3	La relation entre la norme F de la force pressante, la pression P et la surface S est :				B
4	La norme de la force pressante exercée par un gaz à la pression P = 1,7 MPa sur une paroi de surface S = 20 cm2 vaut :	8,5 × 10⁸ N	34 N	3,4 × 10³ N	C
5	Le travail de A à B de la force constante est égal à :		F × AB	F × AB × cos α	AC
6	Le travail d’une force s’exprime :	En newtons	En newton mètres	En joules	BC
7	Le travail de frottements de norme constante sur une trajectoire rectiligne :	Est toujours positif	Est toujours négatif	Peut être positif ou négatif	B
8	Le pouvoir calorifique PC peut s’exprimer en	kg . J^–1	J . kg^–1	J . mol^–1	B
9	La combustion d’une masse m = 15,0 g de butanol libère une énergie thermique E = 714 J. Le pouvoir calorifique du butanol vaut :	10,7 J . kg	47,6 J . kg^–1	47,6 kJ	B
10	L’effet joule se produit dans un dipôle ohmique	Quand un courant électrique le traverse	Seulement si l’intensité du courant est assez grande	Sauf si la résistance est assez petite	A
11	Un dipôle ohmique de résistance R = 100 Ω, traversé par un courant d’intensité I = 0,45 A, fournit par effet Joule une puissance thermique :	P = 20 W	P = 45W	P = 22 W	A

- L’unité de température absolue est le Kelvin : symbole K La température absolue est une grandeur obligatoirement positive.

- Relation : l’échelle de température Celsius (température notée θ) se déduit de la température absolue par la relation :

- La température absolue étant liée à l’agitation des molécules d’un gaz, on ne peut pas refroidir indéfiniment un gaz.

- Lorsque les molécules sont immobiles, il n’y a plus d’agitation thermique et on ne peut plus refroidir : c’est le zéro absolu.

- La force pressante résulte des chocs entre les entités, qui constituent le fluide, et les parois du récipient.

- Un fluide exerce une force pressante sur les parois du récipient qui le contient .

- La valeur F de la pression dépend de la pression P du fluide et de la surface de contact S

- dont le point d’application M se déplace de la position A à la position B sur le segment [AB] est égal au produit scalaire du vecteur force

- La variation de l’énergie mécanique d’un système S en mouvement d’une position A à une position B est égale à la somme des travaux des forces non conservatives

appliquées au système S.

- La force de frottement

est orientée dans le sens opposé au déplacement du système.

- l’énergie mécanique d’un système soumis à des forces de frottement non compensées diminue.

- C’est l’énergie que l’on peut récupérer lors de la combustion d’un kilogramme de combustible.

- Le passage du courant électrique dans tout appareil s’accompagne d’un échauffement.

- L’effet Joule est l’effet thermique qui accompagne le passage du courant électrique dans un conducteur électrique.

- L’effet Joule se manifeste sous forme de chaleur Q mais aussi de rayonnement W_R.

- Tout l’énergie reçue par un conducteur ohmique est dissipée par effet Joule, elle se note W_J ou Q_J.

- Cette énergie dissipée par effet Joule est égale à l’énergie électrique reçue par le conducteur ohmique :

- On en déduit la puissance P_J dissipée par effet Joule dans un conducteur ohmique :

- Dans les appareils de chauffage : radiateurs, fer à repasser, fours électriques, chauffe-eau,…

- Dans les lampes à incandescence : un filament de tungstène est porté par effet Joule à une température d’environ 2500 ° C.

- Le filament est placé dans une ampoule qui contient un gaz inertie pour éviter qu’il brûle.

- Dans tous les récepteurs actifs comme les moteurs électriques, les électrolyseurs, l’effet Joule provoque un échauffement inutile ce qui entraîne des pertes.

- On essaie de minimiser les pertes par effet Joule dans les câbles qui transportent le courant en augmentant la tension du courant et en diminuant l’intensité du courant.

- Pour éviter un échauffement excessif des circuits électriques, on utilise des ventilateurs.

- Plus généralement, la puissance électrique d’un convertisseur est définie comme le produit de la tension U aux bornes du convertisseur et de l’intensité I du courant électrique qui le traverse.

- L’énergie électrique reçue par le C.O est cédée à l’extérieur sous forme de chaleur Q et de rayonnement W_R :

- Toute l’énergie reçue par un conducteur ohmique est dissipée par effet Joule, elle se note W_J ou Q_J.

- Cette énergie dissipée par effet Joule est égale à l’énergie électrique reçue par le conducteur ohmique :

- On en déduit la puissance P_J dissipée par effet Joule dans un conducteur ohmique :

- L’énergie électrique consommée par un convertisseur électrique est liée à la durée de fonctionnement et à la puissance du convertisseur.

- L’énergie électrique reçue par le C.O est cédée à l’extérieur sous forme de chaleur Q et de rayonnement W_R : c’est l’effet Joule.


	Point d’application : on choisit le centre de la surface pressée
	Direction : perpendiculaire à la paroi
	Sens : orienté du fluide vers la paroi
	Valeur : F en newton (N)

Relation
Unités
	en joule (J)
	F valeur de la force en newton (N)
	AB longueur du déplacement en mètre (m)
	α angle (rad ou °) entre les vecteurs et cos α : sans unité

E = m . PC	E : Énergie libérée en joule (J)
	m : masse de combustible en kilogramme (kg)
	PC : pouvoir calorifique du combustible joule par kilogramme (J . kg^–1)

P_E = U . I	I intensité en ampère A
	U tension en volt V
	P_E puissance en watt W

W_E = U . I . Δt	I intensité en ampère A
	U tension en volt V
	Δt durée en seconde s
	W_E énergie en joule J

QCM. N° 15	Thermodynamique