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1ere STI2D - STL

1) Quels sont les scénarios réglementaires envisageables pour cet instant ? 2) Donner quelques ... Isolation thermique - enfouissage citerne. II) On considère un  ...




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Physique – Chimie DS n°1 Date : ........................
Nom et prénom : ................................................................ Classe : 1èreSTI2D


Exercice 1 : Cocher la ou les réponses exactes
L'énergie se mesure en :
qð ðen Watt qð ðen Wattheure qð ðen JouleLa puissance échangée est donnée par la relation :
qð ð QUOTE   qð ð QUOTE   qð ð QUOTE  L énergie interne d'un solide ou d'un liquide :
qð ðdiminue si sa température augmente qð ðne dépend pas de sa température
qð ðaugmente si sa température augmenteLa capacité thermique massique d'un corps correspond :
qð ðà l'énergie qu'il faut fournir pour élever 1 kg de ce corps d'une température de 1 K
qð ðà l'énergie qu'il faut fournir pour garder sa température constante
qð ðà l'énergie qu'il faut fournie pour élever sa température de 1K pendant 1 s.Si un système de masse m et de capacité thermique massique c subit une variation de température ”T, alors la variation d énergie interne  EMBED Equation.3  vaut:
qð ð QUOTE   qð ð QUOTE   qð ð QUOTE  Exercice 2 : Puissance d'appareils domestiques
Compléter le tableau en indiquant la puissance d'appareils domestiques à partir de la liste ci contre : 9 W ; 80 W ; 750 W ; 1800 W ; 25 000 W.
Appareil
sèche-cheveux
four micro-onde
ordinateur
lampe basse consommation
chaudière à gaz

puissance






Exercice 3 : Mesures de température
1) Quelle est l’unité légale de température ?
La relation entre la température en degré celcius  EMBED Equation.3  et la température T en Kelvin (K) est : T(K) =  EMBED Equation.3  + 273.
2) A quoi correspond au niveau moléculaire la température T(K) = O K ?
3) A quelle température  EMBED Equation.3  correspond la température T = 245 K ? Exercice 4
: Économie, qui a raison ?
Monsieur et madame Dupont s’apprêtent à partir sept jours en vacances. M. Dupont pense en effet que l'énergie nécessaire pour maintenir l'eau à bonne température est équivalente à l'énergie nécessaire, au retour, pour mettre en route le chauffe-eau. Qui a raison ?
Données :la consommation journalière en mode d'entretien est de 1,5 kWh par 24 heures ;le chauffe-eau éteint, il faut 7 heures pour obtenir de l'eau à la bonne température ;plaque signalétique du chauffe-eau : 1800 W - 230 V - 50 HzExercice 5 : Énergie interne
Calculer la variation d'énergie interne  EMBED Equation.3 = Q dans les cas suivants et préciser s'il s'agit d'énergie consommée ou d'énergie dégagée :
1) V = 150 L d'eau (m = ?) dans un ballon chauffé de t1 = 15°C à t2 = 60 °C.2) Une plaque de fonte de masse m = 10 kg dont la température passe de t1 = 130 °C à t2 = 20 °C.
Données : masse volumique de l'eau : 1,0 kg.L-1
ccapacités thermiques massiques : eau : c(eau) = 4,2 x 103 J. kg-1.K-1 ;c(fonte) : 4,6 x 102 J. kg-1.K-13) Lorsqu'on apporte de l'énergie thermique pour chauffer un matériau, sous quelle forme est stockée l'énergie à l'intérieur du matériau ?Exercice 6 : Amener de l'eau à ébullition
La masse volumique de l’eau est  EMBED Equation.3 . Calculer la masse m en kg correspondant à un volume V = 3,0 L d'eauCapacités thermiques massiques : eau : c(eau) = 4,2 x 103 J. kg-1.K-1 ; déterminer l'énergie thermique Q nécessaire pour amener V = 3,0 L d'eau de t1 = 20°C à t2 = 90°C.La plaque de cuisson a une puissance de P = 5,0 kW. Quelle sera la durée  EMBED Equation.3 nécessaire pour réaliser l'opération précédente ?En réalité, il a fallu  EMBED Equation.3 ’ = 4 minutes pour chauffer ces V = 3,0 L d'eau. Calculer le rendement ‘r’ de cette opération. Où ont lieu les pertes d'énergie ?

ex1
1) L'énergie se mesure en : en Watt heure ou en Joule
2) La puissance échangée est donnée par la relation :  QUOTE  
3) l’énergie interne d'un solide ou d'un liquide augmente si sa température augmente
4) La capacité thermique massique d'un corps correspond à l'énergie qu'il faut fournir pour élever 1 kg de ce corps d'une température de 1 K
5) Si un système de masse m et de capacité thermique massique c subit une variation de température ”T, alors son énergie interne varie d'une quantité  QUOTE  

ex 2
Compléter le tableau en indiquant la puissance d'appareils domestiques à partir de la liste ci contre :;
Appareilsèche-cheveuxfour micro-ondeordinateurlampe basse consommationchaudière à gazpuissance750 W1800 W80 W9 W25 000 W
Exercice 3 : Mesures de température (3 points)
1) Quelle est l’unité légale de température ? Le Kelvin
La relation entre la température en degré celcius  EMBED Equation.3  et la température T en Kelvin (K) est : T(K) =  EMBED Equation.3  + 273.
2) A quoi correspond au niveau moléculaire la température T(K) = O K ? L’immobilité absolue
3) A quelle température  EMBED Equation.3  correspond la température T = 245 K ?
T(K) =  EMBED Equation.3  + 273.
 EMBED Equation.3 =T(K)-273 = -28°C

Exercice 4 : Économie, qui a raison ?
Monsieur et madame Dupont s’apprêtent à partir sept jours en vacances. M. Dupont pense en effet que l'énergie nécessaire pour maintenir l'eau à bonne température est équivalente 9:•˜Ÿ ´½Î   




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Données :la consommation journalière en mode d'entretien est de 1,5 kWh par 24 heures ;le chauffe-eau éteint, il faut 7 heures pour obtenir de l'eau à la bonne température ;plaque signalétique du chauffe-eau : 1800 W - 230 V - 50 Hz

Chauffe-eau éteint : E= Pxt = 1800W.7h=12,6 kW.h
Chauffe-eau allumé : 7x1,5 kW.h= 10,5 kWh
C’est Monsieur qui a raison
Exercice 5 : Énergie interne
m = 150 kg ;
 EMBED Equation.3 = Q = m.c(eau).(t2-t1) = 150x4,2x103x(60-15) = 2,8x107 J >0 l’énergie est reçue (consommée par l’eau)

 EMBED Equation.3 = Q = m.c(eau).(t2-t1) =10x4,6 x 102 x(20-130) = -5,1x105 J < 0 la fonte céde de la chaleur au milieu extérieur

3) Lorsqu'on apporte de l'énergie thermique pour chauffer un matériau, l’énergie est stockée sous forme de chaleur
Exercice 6 : Amener de l'eau à ébullition
1) La masse volumique de l’eau est  EMBED Equation.3 .
2) Q = m.c(eau).(t2-t1) = 3x4,2x103x(90-20) = 8,8x105 J
3) La plaque de cuisson a une puissance de P = 5,0 kW. Quelle sera la durée  EMBED Equation.3 nécessaire pour réaliser l'opération précédente ? Q = P.  EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3 
4)  EMBED Equation.3 
Les pertes sont sous formes de chaleur