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WorksheetsQuizz de fin d'année TS1
Total questions: 37
Worksheet time: 19mins
Le muscle perd de l'énergie par rayonnement infrarouge
Le muscle du cycliste transfère du travail W et de la chaleur Q
Le muscle a ici pour fonction de convertir de l'énergie chimique (glucose) en travail mécanique avec un rendement inférieur à 1
L'énergie interne du système muscle augmente pendant l'effort
Ballon CESI (Chauffage eau chaude solaire individuel).
Cette photo représente un panneau solaire photovoltaïque
Cette photo représente un panneau solaire thermique
Le soleil chauffe le panneau par rayonnement
L'énergie thermique peut être stockée dans le ballon si son isolation thermique est bonne
Isolation de toit avec des plaques de laine de bois (conductivité λ = 0,036W/m2/K). On donne la formule : Rth = λ.S.Delta(T) où S est la surface et T la température.
La résistance thermique Rth d'un panneau augmente avec son épaisseur
Les pertes thermiques globales augmentent avec la surface du toit
Pour 10°C de différence entre l'intérieur et l'extérieur, 1m2 de panneau laisse passer 0,36 W
Les plaques de bois ont une plus grande conductivité thermique λ que les tuiles : elles conduisent mieux la chaleur
Une maison et ses pertes (ADEME)
L’énergie perdue par une cheminée implique une convection
On peut avoir des apports d'énergie dans la journée par rayonnement avec une baie vitrée orientée au sud
La nuit il convient de fermer ses volets pour diminuer les pertes d'énergie par rayonnement ou conduction
Fermer ses volets diminue la résistance thermique des ouvertures
Une bouteille d'eau de 1,0 L (1,0 kg) initialement à 24° est mise dans un réfrigérateur à 4°C. C = 4,2 kJ/kg/°C
A la fin de son refroidissement, l'eau à perdu 20 K (ou 20°C)
Lors du refroidissement l'énergie interne de l'eau diminue de 84 kJ
Lors de son refroidissement la chaleur perdue par l'eau est transférée à l'extérieur du réfrigérateur
Si la puissance électrique du réfrigérateur est de 0,1 kW, il faudrait au moins 840 minutes pour évacuer cette énergie (en appliquant t=E/P)
Réfrigérateur
Quand la température des aliments est stabilisée, l'énergie interne des aliments ne varie pas.
Le fluide dans le tuyau permet de transférer de la chaleur des aliments qui se refroidissent vers l'extérieur du réfrigérateur
Le "rendement" d'un réfrigérateur est l'énergie utile (chaleur évacuée des aliments) divisée par énergie donnée au système (travail électrique de la pompe)
La "classe énergétique d'un appareil" n'a aucun fondement scientifique
1,0 L(1,0kg) d'eau est en train de bouillir. La chaleur latente de vaporisation de l'eau est L = 2300 kJ/kg. Sa chaleur spécifique massique est c = 4,2 kJ/kg/°C
L'eau reçoit de la chaleur en provenance du dispositif de chauffage
Il faut environ 380 kJ pour passer l'eau liquide de 10° à 100°C
Il faut 2300 kJ pour évaporer toute l'eau une fois celle ci à 100°C
Si la puissance transmise à l'eau était de φ (ou P) = 1,0kW, il faudrait une heure pour transférer Q = 60 kJ
Une pompe à chaleur
En été elle transfère de l'énergie thermique de l'intérieur de la maison vers l'extérieur (elle rafraîchit la maison)
Les lois ne la physique ne s'appliquent pas à une pompe à chaleur
Le transfert thermique permis par une pompe à chaleur n'est pas le sens d'un transfert thermique spontané
Le liquide circulant dans le circuit de la pompe à chaleur échange de la chaleur avec l'extérieur Qe et l'intérieur Qi de la maison et du travail Wp avec la pompe
Les ouvertures
Si on rajoute de la surface des ouvertures vitrées, la résistance thermique globale du mur augmente
La résistance thermique d'un mur diminue avec sa surface
La résistance thermique d'un mur augmente avec son épaisseur
Un double vitrage peut-être utile car il augmente la résistivité de la fenêtre grâce à la couche de gaz piégée entre les deux vitres.
Une maison : il fait -10° à l'extérieur et 20° à l'intérieur, le flux thermique global est supposé φ = 10 kW pour la maison et la résistance Rth = 3 ,0 mK/W
le flux thermique va de l'extérieur vers l'intérieur
Le flux thermique (W) a pour analogue électrique est le courant I (A)
La différence de température a pour analogue électrique la différence de potentiel U = Va-Vb
Si on ajoute des épaisseurs d'isolant thermique, les résistances thermiques s'ajoutent
L'énergie potentielle de pesanteur d'un pendule par rapport à sa position d'équilibre est
L(1-cosΘ)
mgL(1-cosΘ)
Les risques du Prof Lewin
La photo montre que l'énergie mécanique n'est pas conservée sur une période du pendule
La photo montre que la période du pendule diminue avec le temps
Chute avec frottements (système {Terre-parachutiste})
Le poids exerce un travail moteur donc l'énergie mécanique du système augmente
Les frottements exercent un travail résistant donc l'énergie mécanique du système diminue
Vibrations d'élongation (a) et de cisaillement (b) (2 VRAI)
La molécule de H-Cl peut présenter des vibrations de cisaillement
La molécule de H2O peut présenter des vibrations d'élongation
Les vibrations de cisaillement des molécules CO2, H20, CH4, ... sont responsables de l'effet de serre car elles absorbent le rayonnement thermique de la Terre
Spectre IR, vibrations d'élongation et liaisons covalentes (2 VRAI)
La liaison H-O vibre à plus haute énergie que la liaison C-O
La liaison C-O vibre à plus basse fréquence que la liaison H-O
La période de vibration de la liaison H-O est plus grande que celle de la liaison C-O
Lors de la chute d'un parachutiste (parachute fermé et avec des frottements) (3 VRAI)
L'énergie cinétique augmente
L'énergie potentielle de pesanteur augmente
L'énergie mécanique diminue à cause du travail résistant de la force de frottement
L'énergie potentielle de pesanteur est transférée partiellement à l'énergie cinétique
Lors de la chute du parachutiste, parachute ouvert et à vitesse constante (3 VRAI)
L'énergie cinétique est constante
L'énergie mécanique est constante
L'énergie potentielle perdue est totalement transférée à l'environnement par travail des forces de frottement
Le travail du poids est moteur et le travail des frottements est résistant
Un skieur de 100 kg tout équipé descend du point A au point B à vitesse constante (10 m/s) sur une piste plane de 500 m inclinée à 30° par rapport à l'horizontale (sin(30°) = 1/2) (3 VRAI)
Son énergie cinétique est de de 10 kJ
Son dénivelé est h=zA-zB=250 m
Le travail du poids est 250 kJ (en supposant g=10N/kg)
Si on suppose le travail des forces de frottement est -250 kJ alors la force de frottement a pour norme 500 N
Un élastique qui s'allonge de 5,0 cm quand on lui suspend une masse de 100g (0,100 kg) (3 VRAI)
La raideur du ressort est telle que F=kx (où x est l'allongement)
La force élastique exercée par le ressort sur la masse est de norme F = P =mg = 1,0N (en supposant g=10N/kg)
La raideur du ressort est de 5cm/N
L'energie potentielle élastique d'un ressort de raideur 20 N/m étiré de de 10 cm (0,10m) est Epe=(1/2).kx2= 0,10 J
Un proton démarre sans vitesse initiale en A et arrive en B à grande vitesse dans un accélérateur de tension tel que VA=+1000 V et VB= 0 V
La borne A attire les protons et la borne B les repousse
L'énergie potentielle électrostatique est Epe = +1000 eV au point A et Epe = 0 eV au point B
L'énergie cinétique est nulle au point A et égale à +1000 eV au point B
Puisque e = 1.6.10-19C, alors Epe(A) = Ec(B) = 1,6.10-16 J
Quelle est l'unité de la quantité de mouvement ?
m.s-1
kg.s-1
kg.m.s-1
mol
Quelle est l'unité de la longueur d'onde λ ?
m
kg.s-1
kg.m.s-1
mol
Quelle est l'unité de la constante de Planck h ?
J
J.s-1
J.s
m
La relation de de Broglie est :
p = h.λ
p = λ / h
p = h / v
p = h / λ
La relation de la quantité de mouvement p est :
p = m.v
p = m / v
p = v / m
p = h / m
Un proton de 1,7.10-27 kg se déplace à 2.104 m.s-1. Sa quantité de mouvement p vaut :
2,3.10-4 kg.m.s-1
3,4.10-31 kg.m.s-1
7,4.10-32 kg.m.s-1
3,4.10-23 kg.m.s-1
La longueur d'onde associée à une particule de quantité de mouvement 6,6.10-25 kg.m.s-1 est :
Donnée : h = 6,6.10-34 J.s
1,0.10-9 m
3,4.10-58 m
7,8.108 m
6,63.10-10 m
La quantité de mouvement d'une particule dont la longueur d'onde associée est 2,0.10-9 m vaut :
Donnée : h = 6,6.10-34 J.s
3,3.10-27 kg.m.s-1
5,2.10-43 kg.m.s-1
3,3.10-25 kg.m.s-1
6,6.1024 kg.m.s-1
Selon les conditions expérimentales, la lumière se comporte soit comme une onde, soit comme une particule. On peut alors dire que le photon est :
une particule
une onde
un objet quantique
ni une onde, ni une particule
Un canon a électron est placé devant une plaque percée de deux fentes. Un écran est placé derrière les deux fentes, à l'opposé du canon à électrons. Des électrons sont éjectés du canon à grande vitesse.
Il est possible de déterminer le trajet d'un électron et son point d'impact sur l'écran
Il existe des zones de l'écran où la probabilité d'avoir des impacts est plus grande
On observe sur l'écran deux traits verticaux lumineux
L'électron se comporte comme une particule
Lors de l'émission stimulée, un photon d'énergie adaptée permet à une particule métastable de se retrouver dans un état d'énergie plus stable, en émettant deux photons.
Les photons émis ont une direction aléatoire
Les photons émis ont une fréquence supérieure au photon incident ce qui explique l'intensité de la lumière laser
Les photons émis ont la même direction, le même sens et la même fréquence que le photon incident
Les photons émis ont une énergie double
L'énergie d'un photon est :
E = h/ν où h est la constante de Planck et ν sa fréquence
E = 1/λ où λ est sa longueur d'onde
E = 1/2 m c2
E = hc/λ avec c/λ = ν
La dimension de cette image est de 64 pixels
La taille de cette image en B&W (black and white) est 8 octets
Tous ces écrans sont blancs
Il y a 3 luminophores par pixels
Il y a un luminophores par pixels
Ces écrans fonctionnent sur la synthèse additive des couleurs
Les propriétés d'un faisceau LASER
directif
cohérent
monochromatique
énergétique
Les échanges quantiques d'énergie représentés ici sont des émissions
Émission spontanée : la date d'émission et la direction du photon émis sont aléatoires
Émission stimulée : le photon émis est en phase avec le photon incident
Quelle thématique a ton projet de SPC à partir de cette semaine?
thématique : futur et énergie
thématique : chimie et biologie
entrainement technique sur des sujets de bac divers
autre (à me préciser)
thématique : numérique
