Groupe: IEX 03
Correction EMD 2 : TTC
Questions de cours: 5 pts =1x5
1- les deux modes de transmission de la chaleur par conduction:
- Par transmission de vibrations moléculaires.
- A travers les électrons libres.
2- Vrai: la conduction peut s'effectuer dans les liquides et les gaz.
3- Pour un régime permanent les grandeurs physiques (comme la température) ne dépendent pas
du temps (Régime stationnaire).
4- Le flux de chaleur est la quantité de chaleur qui traverse une surface par unité de temps. L'unité
du flux de chaleur est le Watt (W).
5- (W/m2
).
Exercice 1:
On mélange m1=0,5 Kg de pétrole: θ1= 77°C; c1=2,1 J/g.K.
Avec m2=2 Kg d'eau: θ2= 17°C; c2=2,1 J/g.K.
1.1 Détermination de la température finale: 1,5 Pts
A l'équilibre thermique ΔQ1(pétrole)+ΔQ2(eau)=0…0,5⇒ m1c1(θf- θ1)+ m2c2(θf- θ2)=0. …0,5
⇒ 1 1 1 2 2 2
1 1 2 2
f
m c m c
m c m c
θ θ
θ
+
=
+
;…0,5
θf=23.66°C
1.2 Calcul des variations d'entropie: 1,5 Pts
Pétrole: ΔS1= m1c1Ln(Tf/T1) ⇒ ΔS1=-173.6 J/K. …0,5
Eau: ΔS2= m2c2Ln(Tf/T2) ⇒ ΔS2=190.73J/K. …0,5
La variation d'entropie totale: ΔS= ΔS1+ΔS2 ⇒ ΔS= 17.13 J/K > 0…0,5
2.1 Le morceau de glace va fondre et se transformer en liquide pour atteindre finalement la même
température que le lac Tf=15°C.
2.2 Calcul de la variation d'entropie de la glace:0,5 Pts
0 1
1 1 0
0 0
ln( ) ln( ) ( température de fusion)f f
g g eau
i
T m L T
S m c m c T
T T T
∆ = + + … 0,5
gS∆ = 3071 J/K … 0,5
2.3 La variation d'entropie de l'univers: 2,5 Pts
u g lacS S S∆ = ∆ + ∆ ….0,5
Et puisque le lac est à température constance (source de chaleur) sa variation d'entropie:
ΔSlac=
lac
lac
Q
T
∆
…0,5 où lacQ∆ est la chaleur perdue par le lac au profit de la glace.
1 0 1 1 0( ) ( )lac g i f eau fQ m c T T m L m c T T ∆ = − − + + −  …0,5
lacQ∆ =
Et donc ΔSlac= …..0,5
Pour la variation d'entropie de l'univers on obtient:
ΔSu=151 J/K ….0,5